“冰清玉洁”用来比喻人品高尚、纯洁,像冰一样清澈,像玉一样洁白。这个成语非常巧妙地将两种物质的理想状态并列,来形容一种美好的品质。但从科学角度看,冰和雪,明明是同一种物质——水(H₂O),为什么一个透明,一个却是白色?
🔬 化学放大镜:
这个问题的核心在于物质的宏观结构不同,导致了它们与光线互动的方式不同。
冰为什么透明 (规则的单晶体): 当水缓慢、均匀地结冰时,水分子会有序排列成较大的晶体结构,形成晶粒大、杂质少的冰体。这种结构缺乏能显著散射光线的界面,光可以较自由地通过,就像玻璃一样,因此呈现出透明状态。
雪为什么是白色 (无数小晶体的集合):雪是在高空中,由水蒸气直接凝华或小水滴快速冻结而成的。这个过程会形成无数个微小、独立、形状各异的冰晶(就是我们常说的雪花❄️)
当光线照射到蓬松的雪地上时,它会在这无数个杂乱无章的小冰晶之间发生极其复杂的、反复的折射、反射和散射。最终,所有波长的可见光(赤橙黄绿青蓝紫)都被均匀地反射了出来,混合在一起,就成了我们看到的白色。
💡 “化”龙点睛:
这个原理可以解释很多现象!比如,一大块玻璃是透明的,但把它砸碎成玻璃碴,就变成白色的了。透明的塑料尺是透明的,但用它搓出来的塑料泡沫就是白色的。本质都是从“大块均质体”变成了“微小颗粒/界面的集合体”。另外🧊 冰其实也不总是透明的!冰棒、冰箱里的冰常常不透明,那是因为里面夹杂了大量气泡和杂质,这些会增强光的散射,导致冰变得乳白甚至混浊。
💬 互动话题:你还能想到生活中哪些“同一种东西,看起来却不一样”的例子吗?




来源: 蝌蚪五线谱
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