Why is water blue ? part I
The inviting blue of a mountain lake or a sea is unique in nature, in that it is caused
by vibrational transitions involving hydrogen bonding.
Why is water blue?
Water’s intrinsically blue color is easy to see when the water is sufficiently deep,
such as in the Caribbean and Mediterranean Seas, and in Colorado mountain lakes.
Pure water and ice have a pale blue color, which is most noticeable at tropical
white-sand beaches or in ice caves in glaciers. (Green colors are usually derived from
algae.) The blueness of the water is neither due to light scattering (which gives the
sky its blue color) nor dissolved impurities (such as copper). Because the absorption
that gives water its color is in the red end of the visible spectrum, one sees blue, the
complementary color of orange, when observing light that has passed through
several meters of water. Snow and ice has the same intense blue color, scattered
back from deep holes in fresh snow.
Blue water is the only known example of a natural color caused by vibrational
transitions. In most other cases, color is caused by the interaction of photons of light
with electrons. Some of these mechanisms are resonant interactions, such as
absorption, emission, and selective reflection. Others are non-resonant, including
Rayleigh scattering, interference, diffraction, and refraction. Unlike with water,
these mechanisms rely primarily on the interaction of photons with electrons.
رنگ آبی بی نظیر و جذاب یک دریاچه کوهستانی یا یک دریا در طبیعت به دلیل انتقالهای
ارتعاشی (vibrational transitions )عامل پیوند های هیدروژنی است .
چرا رنگ آب آبی است ؟
وقتی عمق آب به حد کافی باشد رنگ فی نفسه آبی آن به خوبی دیده می شود .
مانند دریای کاریب و مدیترانه و دریا چه کوهستانی کلرادو . آب و یخ خالص دارای یک رنگ آبی
کمرنگ هستند که این رنگ در ماسه های سفید سواحل استوایی و همچنین غارهای یخی در
(یخچالهای طبیعی بسیار قابل توجه است . (رنگ سبز به معمولا از خزه ها ناشی می شود
رنگ آبی کبود آّب نه به دلیل بازتاب نور (ناشی از رنگ آبی آسمان ) است و نه به دلیل
انحلال ناخالصی ها /مانند مس .
به این دلیل که جذبی که آب می دهد رنگ آن در ناحیه قرمز طیف مرئی است . وقتی شما
نوری را که از چند متر آب عبود می کند مشاهده می کنید رنگ آبی را می بینید که مکمل رنگ
نارنجی است .
برف و یخ نیز رنگ آبی سیر مشابه ای دارند که از یک گودالی عمیق داخل برف
منتشر می شود
رنگ آبی آب فقط یک مثال آشنا از رنگهای طبیعی است که به دلیل (vibrational transitions )
ارتعاشهای انتقالی بوجود می آیند .
در بسیاری از موارد دیگر رنگ به دلیل فعل و انفعال فوتون نور با الکترون ها بوجود آمده .
در بعضی از این مکانیسم ها فعل و انفعالات تشدید شده اند مانند جذب ، نشر و
باز تاب انتخابی .
مواردی که تشدید نشده اند شامل : تفرق عادی تابشها ، تداخل ، پراش و شکست هستند.
برخلاف آب این مکانیسم ها برپایه فعل و انفعال بین فوتون و الکترون است .
Translated by mehran arabi
منبع :http://www.webexhibits.org/causesofcolor/5B.html