Почему пар имеет белый цвет?

Question

Почему пар имеет белый цвет?

Answer 1

Пар - то есть газообразное состояние воды - прозрачен и бесцветен, как и большинство любых других газов.
То, что в быту называют паром есть на самом деле некоторый объём воздуха со 100% влажностью, в котором происходит интенсивная конденсация и "выпадает" жидкая вода в виде микроскопических капель.

Капли эти ТОЖЕ прозрачны и бесцветны, но из за многократного преломления световых лучей на многочисленных границах разных оптических сред в массе этого тумана свет в конечном итоге диффузно рассеивается, отчего эта масса и обретает белый "цвет" - подобно "белой" бумаге, состоящей из ПРОЗРАЧНЫХ волокон, "белому" снегу, состоящему из ПРОЗРАЧНЫХ льдинок, мелкой водяной пыли, состоящей из ПРОЗРАЧНЫХ капель, облакам воздушных пузырьков под водой, состоящих из ПРОЗРАЧНОГО воздуха и проч. и тэпэ.

Comments

Не согласен. Эффект белизны, о котором идёт речь, возникает именно из-за многократного преломления на многочисленных границах сред с весьма различным показателем преломления. Косвенным доказательством этого может служить тот факт, что "белый" порошок истолчённого прозрачного материала с показателем преломления весьма отличным от показателя преломления воздуха, будучи помещён из воздуха в среду с более близким показателем преломления - например, в воду - немедленно теряет свой "белый" цвет.

---

А свет преломляется на любой границе сред и на любой грани. Иное дело, что если эти грани небольшие (по сравнению с размерами анализируемого волнового фронта) и если они ориентированы хаотично, то хаотичным будет и дальнейшее распространение лучей внутри прозрачной среды. Равно как и при выходе из этой среды.

---

Насчёт радуги как следствии отражения от упорядоченного движения капель - сомневаюсь. Все мы замечали радугу от хаотично двигающихся мелких брызг от фонтана, к примеру. Суть не в том, что крошечные сферки с полным внутренним отражением движутся упорядоченно. Суть в том, что их много - раз. И в том, что при этом они "не перехватывают" результат дисперсии света - то есть они достаточно удалены друг от друга - это два.

---

Возвращаясь а "белизне" как следствию ТОЛЬКО отражения. Стекло плоховато отражает свет в воздухе - не более 10 процентов при углах падения меньше 60 градусов к нормали. Серебро, ртутная амальгама и проч. отражают свет гораздо лучше - до 90 процентов, причём независимо от угла к нормали. Но. Порошок серебра или амальгамы будет серым, почти чёрным. А толчёное стекло в воздухе - белое...

---

Я бы порекомендовал Вам перечитать 19 главу романа Уэллса "Человек-невидимка", где физик Гриффин напоминает доктору Кемпу о некоторых физических принципах видимости и невидимости прозрачных тел. Обычно гуманитарии довольно беспомощны в подобных вопросах... Но Герберт Уэллс - одно из приятных в этом смысле исключений. По моему мнению. В его рассуждениях в этом случае нет ни одной грубой ошибки (кроме главной... но это не имеет отношения к теме лекции).

---

Я бы Вам рекомендовал не рекомендовать детскую литературу и по-больше заниматься серьёзным анализом. Мы пытаемся ответить на "простой" вопрос, почему туман (сконденсировавшийся пар) белый. Вы спокойно утверждаете, что многочисленные преломления складываются в воздухе в белый цвет. Это как же так получается? Взяли и сложились! Отсылаю Вас к учебнику физики. Там есть разложение света на составляющие, но там же есть и сложение составляющих, но на призме. Просто так НИЧЕГО в воздухе не сложится!

---

Я привёл свои аргументы. У Вас есть что возразить по существу? Белый свет - смесь световых волн различной длины. Если эти волны хаотически отражаются в ходе многочисленных хаотических преломлений на хаотически распределённых границах прозрачных сред - ничего, кроме белого, у нас и не сложится.

---

Что до литературы... взрослая она или детская - не важно (кстати, роман Уэллс писал отнюдь не для детей). Умный человек умеет извлечь пользу из литературы любого рода. Впрочем, если Вы доверяете только специалистам - почитайте Я И Перельмана.

---

Снег имеет белый цвет по той же причине, по какой кажется белым толченое стекло и вообще всякие измельченные прозрачные вещества. Растолките лед в ступке или наскребите его
ножом — и у вас получится порошок белого цвета. Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь
на границах льдинок и воздуха (полное внутреннее отражение).
.

---

Поверхность же, беспорядочно рассеивающая во все стороны падающие на нее лучи, воспринимается глазом как белая". Прошу прощения за длинную цитату из детской книжки одного из авторитетнейших популяризаторов естественных наук.