Почему снег белый?

Всем известно, что вода и лед прозрачны. Почему же снег, состоящий из тех же молекул, - белого цвета?

Оказывается, все дело в их внутренней структуре. Из курса физики мы помним, что вода может находится в трех агрегатных состояниях — жидком, твердом и газообразном. Когда вода находится в жидком состоянии, она прозрачна, потому что свет видимой части спектра в большей степени проходит сквозь неё, не поглощаясь. Поэтому вода кажется нам прозрачной - ведь молекулы воды поглощают волны видимой части спектра очень слабо.

Но на поглощение света оказывают влияние не только физические свойства вещества, но и структура, в которой расположены его молекулы. При замерзании вода образует монокристалл, в котором все молекулы жестко закреплены в узлах кристаллической решетки, полностью повторяя структуру до границ кристалла. Из-за этого свет проходит через лед, претерпевая небольшое количество отражений и преломлений, поэтому он для нас также прозрачен, хотя и имеет кое-где мутноватые вкрапления.

А что же со снегом? Он также образован водой в твердом состоянии, но состоит из множества мельчайших кристалликов льда. Свет, попадая на эти кристаллики, рассеивается и преломляется на гранях кристаллов многократно, разделяясь на спектр, как при попадании на призму. Этот процесс происходит одновременно на огромном количестве снежинок и часть рассеянного света от каждой из них попадет в глаз наблюдателя. А из-за того, что белый цвет - это совокупность всех длин волн видимого спектра, то наши глаза видят сумму множества отраженных лучей различных длин волн, т.е. белый цвет.

Но снег не всегда бывает белым. Часто можно увидеть голубоватый оттенок снега. Это связано с тем, что вода поглощает немного больше красного излучения электромагнитного спектра, чем фиолетового. То есть в наш глаз при отражении от снега попадает чуть больше синего света и мы видим его голубоватым.