Varför är vattnet klart?

Först av allt, låt oss överväga de möjliga orsakerna för ett material inte att vara tydlig - det måste interagera med och störa i riktning mot ljuset som träffar det. De främsta orsakerna är att man kan absorbera ljus (dvs. det kan vara färgade), det kan skingra ljus eller det kan reflektera ljus (det finns mer komplexa orsaker till ett ämne vara ogenomskinliga, såsom frekvens fördubbling egenskaper, men dessa är de vanligaste).

Ett ämne är färgat om dess konstituerande molekyler absorbera vissa våglängder av synligt ljus. Detta kräver normalt en elektronisk övergång, där en elektron absorberar elektromagnetisk strålning och "hoppar" till ett högre energitillstånd. Detta är vanligt i övergången belägger med metall joner eller i organiska föreningar med konjugerat flera obligationer. Om absorption av ljus är bara svaga, ett material kommer att färgas, men om det är starkt absorberad, materialet visas ogenomskinlig. Vatten har inte några sådana övergångar.

Ett ämne tenderar att scatter ljus om det består av olika kristallina regioner med gränssnitt (kopplingar) mellan dessa regioner. Ljus är brytas flera gånger som det passerar igenom materialet, och några raka vägar genom materialet finns för ljuset. Snön är ett exempel på sådan material. Vatten, som en flytande, ha inte sådana olika regioner och så visas inte den här egenskapen.

Anledningarna till varför ett ämne kommer att reflektera ljus är komplexa, men i huvudsak är beroende av förekomsten av ett starkt elektriskt ledande och plan yta som förhindrar en elektromagnetisk vågrörelse tränger in i ytan av materialet. Vatten är inte mycket ledande, och så inte kommer att reflektionsförmåga (och så bristen på insyn) som vi förknippar med, till exempel metaller.

i sammandrag, ett alternativ till frågan "Varför är vattnet klart" är att fråga "Varför skulle vatten inte vara klar? " Faktum är att det finns ingen betydande mekanism, och så ingen anledning, för vatten att interagera med synligt ljus. Följaktligen, ljus passerar genom det i stort sett opåverkad, och så verkar klart.