题目

水是透明的 为什么结成冰会变成白色?

提问时间：2020-07-25

答案

一个重要的原因：再坚实的物质,如果从原子的内部去看,它其实是空荡荡的.因为在原子的内部,原子核和电子的体积加起来不到原子体积的1000000000分之一.况且,还没有证据证明原子核和电子就不能被光子穿过!所以,透明才是正常的!
要想弄清楚这个复杂的问题首先得弄清楚下面这个问题：一些物质为什么是不透明的?
对于不透明的物质,我们可以分为四大类：
1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明：这是金属不透明的原因.
2、能吸收光线的物质导致的不透明：这类物质的分子的电子的激发能比较低,恰好在可见光范围内,分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构,这种结构可以降低电子的激发能,使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量.这样光线就被吸收了.
3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明.如玻璃是透明的,而玻璃粉则是不透明的；冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了.如果一种物质它的结构特点不符合1、2,那它就是可以通过光线的,但如果它的结构里有很多小空隙,那它就是白色.这就是白色物体不透明的原因.
4、 1、2、3原因混合的结果.现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的.
如果一种物质它的结构里即没有自由电子,又没有容易激发的电子,物质的结构又很紧密,没有许多孔隙等条件.那物质就可以通过光子,即是透明的.所以玻璃是透明的!
雪是白色的,这是构成雪花的无数冰晶所产生的反光造成的.由于冰对各种颜色的光的反射系数几乎都是相同的,而反射光和入射光又是完全同质的,因此在白天,雪花就是白色的.然而,单独的一块冰晶又几乎是透明的,这就显得有些奇怪了……为了说明为什么雪不是透明的,我们必须讲讲雪花的形成过程.
空气非常寒冷时,云雾中的水分就会凝集到各种各样的微小的悬浮颗粒身边.不过,这种凝集过程非常之缓慢,因此水分子不会快速聚集到一起,而是形成一些非常漂亮的、表面异常平滑的晶体.随后,在风的作用之下,这些晶体在空中互相碰撞,并最终形成了絮状的雪花.虽然一个晶体的表面因为反光弱而显得透明,但多个晶体的反光则会使雪花几乎变成“镜子”.这一比喻并非夸张,要知道,刚降落的雪能够反射95％的光线!正因为如此,刚下的雪才会显得如此洁白,人们在户外参加冬季运动的时候最好要戴上太阳镜.
随着时间的推移,冰晶体会逐渐变圆,其反光能力也随之减弱.冬季过后的雪只能反射50％的光线,而春天的雪也不如几个月前刚下的雪那样有光泽.