क्या आपने कभी सोचा है कि बर्फ सफेद क्यों दिखती है, जबकि यह पारदर्शी बर्फ के क्रिस्टल से बनी होती है? इसका उत्तर इस बात में है कि हिमकण की संरचना सूर्य के प्रकाश के साथ कैसे बातचीत करती है। हम प्रकीर्णन और बहुविध परावर्तन की घटनाओं का विश्लेषण करते हैं, यह बताते हुए कि क्रिस्टल की यादृच्छिक व्यवस्था कैसे प्रकाश की सभी तरंग दैर्ध्य को "पकड़ती" है और उन्हें शुद्ध सफेद के रूप में हमारी आँखों को वापस करती है।
बर्फ पारदर्शी बर्फ के क्रिस्टल से बनी होने के बावजूद चमकदार सफेद दिखती है। यह आकर्षक घटना जटिल क्रिस्टलीय संरचनाओं के साथ प्रकाश की बातचीत के भौतिकी द्वारा समझाई जाती है।
व्यक्तिगत बर्फ के क्रिस्टल स्पष्ट और पारदर्शी होते हैं, जो प्रकाश को उनके माध्यम से गुजरने देते हैं। फिर भी जब अरबों ये क्रिस्टल बर्फ के रूप में जमा होते हैं, तो वे पूरी तरह से सफेद दिखते हैं। इसे समझने के लिए यह जानना जरूरी है कि प्रकाश कैसे व्यवहार करता है।
जब सूर्य का प्रकाश एक हिमकण में प्रवेश करता है, तो यह बर्फ के क्रिस्टल और हवा की जेबों के बीच अनगिनत छोटी सतहों और सीमाओं का सामना करता है। प्रत्येक सीमा पर, प्रकाश विभिन्न दिशाओं में बिखर जाता है।
बर्फ की सफेदी की कुंजी बहुविध परावर्तन है। प्रकाश बर्फ छोड़ने से पहले क्रिस्टल के बीच कई बार उछलता है। प्रत्येक परावर्तन प्रकाश की दिशा को यादृच्छिक रूप से बदलता है।
सफेद प्रकाश में सभी दृश्य तरंग दैर्ध्य (रंग) होते हैं। जब प्रकाश सभी तरंग दैर्ध्य पर समान रूप से बिखरता है, तो हम सफेद देखते हैं। बर्फ सभी रंगों को समान रूप से बिखेरती है क्योंकि इसकी क्रिस्टल संरचना किसी विशेष तरंग दैर्ध्य के लिए कोई वरीयता नहीं रखती।
बर्फ में बर्फ के क्रिस्टल की यादृच्छिक अभिविन्यास का मतलब है कि कोई भी एक रंग दूसरों से अधिक अवशोषित नहीं होता। सभी तरंग दैर्ध्य का यह समान व्यवहार विशिष्ट सफेद रूप उत्पन्न करता है।
बर्फ छाया में या संपीड़ित बर्फ में नीली दिख सकती है क्योंकि लंबे प्रकाश पथ लाल तरंग दैर्ध्य के हल्के अवशोषण की अनुमति देते हैं। गंदी बर्फ कण अवशोषण के कारण भूरी या भूरी दिखती है।
यही सिद्धांत बताता है कि कुचला हुआ कांच, चीनी और नमक ठोस रूप में पारदर्शी होने के बावजूद सफेद क्यों दिखते हैं। कुंजी प्रकाश का बहुविध प्रकीर्णन है।
बर्फ की सफेदी इस बात का सुंदर प्रदर्शन है कि प्रकाश पदार्थ के साथ कैसे बातचीत करता है। पारदर्शी क्रिस्टल की यादृच्छिक व्यवस्था प्रकीर्णन के अनगिनत अवसर बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप वह शुद्ध सफेद रंग मिलता है जिसे हम सर्दियों से जोड़ते हैं।
