La glace des glaciers et des lacs gelés semble bleue, mais les glaçons et la glace de votre congélateur semblent clairs. Pourquoi la glace est-elle bleue ? La réponse rapide est que c’est parce que l’eau absorbe d’autres couleurs du spectre, donc celle qui est réfléchie vers vos yeux est bleue. Pour comprendre pourquoi, vous devez comprendre comment la lumière interagit avec l’eau et la glace.
Pourquoi l’eau et la glace sont bleues
Sous sa forme liquide et solide, les molécules d’eau (H2O) absorbent la lumière rouge et jaune, de sorte que la lumière réfléchie est bleue. La liaison oxygène-hydrogène (liaison O-H) s’étend en réponse à l’énergie de la lumière, absorbant l’énergie dans la partie rouge du spectre. L’énergie absorbée fait vibrer les molécules d’eau, ce qui peut amener l’eau à absorber la lumière orange, jaune et verte. La lumière bleue de courte longueur d’onde et la lumière violette restent. La glace des glaciers apparaît plus turquoise que bleue parce que la liaison de l’hydrogène dans la glace déplace le spectre d’absorption de la glace vers une énergie plus faible, ce qui la rend plus verte que l’eau liquide.
La neige et la glace qui contient des bulles ou de nombreuses fractures apparaissent blanches parce que les grains et les facettes diffusent la lumière vers l’observateur plutôt que de la laisser pénétrer dans l’eau.
Bien que les glaçons ou les glaçons transparents soient exempts des gaz qui diffusent la lumière, ils apparaissent incolores plutôt que bleus. Pourquoi ? C’est parce que la couleur est trop pâle et trop bleue pour que vous puissiez l’enregistrer. Pensez à la couleur du thé. Le thé dans une tasse est de couleur foncée, mais si vous en éclaboussez une petite quantité sur le comptoir, le liquide est pâle. Il faut beaucoup d’eau pour produire une couleur visible. Plus les molécules d’eau sont denses ou plus leur chemin est long, plus les photons rouges sont absorbés, laissant une lumière principalement bleue.
Glace bleue glaciaire
La glace glaciaire se présente d’abord sous forme de neige blanche. Au fur et à mesure que la neige tombe, les couches inférieures sont comprimées et forment un glacier. La pression comprime les bulles d’air et les imperfections, formant de gros cristaux de glace qui permettent la transmission de la lumière. La couche supérieure d’un glacier peut apparaître blanche, soit à cause de la chute de neige, soit à cause des fractures et de l’altération de la glace. La face du glacier peut apparaître blanche lorsqu’elle est altérée par les intempéries ou lorsque la lumière se reflète sur la surface.
Une idée fausse sur la raison pour laquelle la glace est bleue
Certaines personnes pensent que la glace est bleue pour la même raison que le ciel est bleu, la diffusion de Rayleigh. La diffusion de Rayleigh se produit lorsque la lumière est diffusée par des particules plus petites que la longueur d’onde du rayonnement. L’eau et la glace sont bleues parce que les molécules d’eau absorbent sélectivement la partie rouge du spectre visible, et non parce que les molécules diffusent les autres longueurs d’onde. En fait, la glace apparaît bleue parce qu’elle est bleue.
La glace bleue pour vous
Bien que vous n’ayez pas la chance d’observer un glacier de première main, une façon de fabriquer de la glace bleue consiste à enfoncer un bâton dans la neige de façon répétée pour comprimer les flocons. Si vous avez assez de neige, vous pouvez construire un igloo. Lorsque vous vous asseyez à l’intérieur, vous verrez la couleur bleue. Vous pouvez également voir de la glace bleue si vous coupez un bloc de glace dans un lac ou un étang propre et gelé.