雪はなぜ白いの?小学生にもわかる光と結晶のしくみ

左に『小学生でもわかる 雪はなぜ白いの?』の文字、右に重なった透明な雪の結晶と、いろいろな向きへ散る光の矢印、雪を見る子どもを描いた教育的イラスト 科学・自然
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雪が積もった朝は、地面も木の枝も白く見えます。けれど、氷を一かけら見てみると、透明に見えることがあります。

同じ水からできたのに、どうして雪は白いのでしょう。雪の結晶と光の進み方に注目すると、そのふしぎが見えてきます。

先生
先生
雪の結晶は一つずつなら透明です。たくさん集まったときの、光のはね返り方が大切です。
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雪は、小さな氷の結晶が集まったもの

雪は、雲の中でできた小さな氷の結晶が集まって降ってきたものです。結晶とは、氷の中で粒が決まった並び方をした形のことです。

気象庁は、雪の結晶の一つひとつは透明だと説明しています。雪の結晶を一つだけ取り出して見られたら、白い紙のようには見えません。

でも、積もった雪には細かな結晶がたくさんあります。結晶の間には、空気が入る小さなすき間もあります。

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光がいろいろな向きへ散ると、白く見える

太陽や空から来る光には、いろいろな色の光がまじっています。物によって、どの光を吸いこみ、どの光をはね返すかが違うため、色の見え方も変わります。

雪の中では、細かな結晶に当たった光が何度も向きを変えます。こうして光がさまざまな向きへ散らばることを、乱反射(らんはんしゃ)といいます。

たくさんの結晶で乱反射した光が目に届くので、雪は白く見えます。気象庁も、細かい結晶が折り重なる乱反射の効果で雪が白く見えると説明しています。

だいち
だいち
透明な結晶が一つだけではなく、たくさん重なっていることがポイントなんだね。
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透明な氷と、白い雪は何がちがうの?

氷のかたまりは、なめらかで中のすき間が少ないと、向こう側が見えることがあります。光がまっすぐ近く進める場所があるからです。

雪は、細かな結晶とすき間がたくさん重なっています。そのため光がまっすぐ進みにくく、いろいろな向きへ散らばります。

くらべること氷のかたまり積もった雪
なめらかな面があることが多い細かな結晶がたくさん重なる
すき間少ないことがある結晶の間に多い
光の進み方向こう側まで進む光がある何度も散らばりやすい
見え方透明に見えることがある白く見えやすい

雪が少しとけてから固まると、見え方が変わることもあります。雪の白さは、結晶の形やすき間、光の当たり方とも関係しています。

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安全な場所から、白さを観察しよう

雪の上に日が当たると、まぶしいほど白く見えることがあります。気象庁も、雪や氷のような明るい地表面では日射の一部が反射されると説明しています。

観察するときは、窓の内側や安全な歩道から雪を見てみましょう。日なたと日かげで白さがどう見えるかを比べると、光の向きに気づけるかもしれません。

道路の雪や、屋根の下に積もった雪に近づくのは危険です。すべる場所や落ちてくる雪がないかを、大人と確かめてからにしましょう。

雲が白く見えるしくみは、雲はなぜ白いの?で読めます。草に付く白い霜のしくみは、霜はなぜできるの?でつなげて考えられます。

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今日のポイント

  • 雪は、小さな氷の結晶が集まったものです。
  • 雪の結晶は、一つずつなら透明です。
  • 細かな結晶が重なると、光がいろいろな向きへ散らばります。
  • この光の散らばり方を、乱反射といいます。
  • 乱反射した光が目に届くため、積もった雪は白く見えます。
  • 雪を見るときは、安全な場所から光の当たり方を比べましょう。

白い雪の中には、透明な結晶がたくさんかくれています。次に雪を見るときは、結晶と結晶の間で光がどんなふうに動いているか、想像してみてください。

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よくある質問

雪の結晶は、本当に透明なのですか?

はい。気象庁は、雪の結晶の一つひとつは透明だと説明しています。白く見えるのは、細かな結晶がたくさん重なったときです。

雪が白以外に見えることはありますか?

朝や夕方など、当たる光の色によって白い雪が少し色づいて見えることがあります。また、土や葉などが混ざれば、その色も見えます。安全な場所から見比べてみましょう。

氷も白く見えることがありますか?

あります。氷の中に細かな気泡やひびが多いと、光が散らばって白っぽく見えることがあります。氷の形や中のすき間で、見え方は変わります。

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参考資料