Sciences

Pourquoi la glace n’est pas parfaitement transparente ?

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Comme l’eau, la glace, qui n’est que sa forme solide, devrait être parfaitement transparente. Or, ce n’est pas le cas. Comment expliquer un tel phénomène?

En principe la glace est transparente…

Normalement, la glace est tout aussi transparente que l’eau qui la compose. En effet, qu’elle soit sous forme liquide ou solide, l’eau n’interagit pas avec la lumière visible. De ce fait, celle-ci traverse l’eau et en ressort sans avoir subi aucune modification.

Ainsi, aucune des couleurs du spectre visible, perçues par un œil humain, n’interagit avec les molécules d’eau. L’eau paraît donc à nos yeux transparente et incolore.

En elle-même, la glace possède les mêmes propriétés. Si, malgré tout, elle ne nous apparaît pas aussi transparente qu’elle devrait l’être, c’est en raison, non de sa composition intrinsèque, mais de la manière dont elle se forme.

…Mais en pratique elle est plus opaque

Quand l’eau, sous l’effet de températures très basses, devient de la glace, ses molécules s’organisent en cristaux qui ne s’ordonnent pas d’une manière aussi régulière qu’on l’a longtemps cru.

Par ailleurs, la transformation de l’eau en glace, qui entraîne une croissance du volume d’eau, exerce certaines pressions sur ce nouveau milieu. Ces phénomènes, et notamment la répartition inégale des cristaux de glace, expliquent en partie sa transparence imparfaite.

En se solidifiant, l’eau enferme également de l’air ou de minuscules impuretés. Ces petites perturbations interrompent la continuité du réseau formé par les cristaux de glace.

Elles ont tendance à interagir avec une partie de la lumière visible, rendant la glace plus opaque. Enfin, l’agencement complexe des cristaux produit des structures qui, par leur agencement, peuvent absorber une partie de la lumière.

Ces phénomènes se retrouvent, en plus développés, dans la formation des glaçons. Quand ils sont sortis du congélateur, ils ne sont pas du tout transparents. Ces petits volumes d’eau gèlent de façon progressive, le dessus du glaçon d’abord, les côtés ensuite.

Ce qu’il reste d’eau liquide est alors compressée entre les paroi de glace. Cette situation provoque une disposition encore plus désordonnée des cristaux. De ce fait, les glaçons n’offrent aucune transparence au regard de l’observateur.

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