なぜ水は氷になると光を多く反射するのですか？

質問

夜中に懐中電灯で家の中を歩くと、
テーブル板、陶器、金属など色々なものが光を反射していますが、
光の反射ってそもそも何が起きているのでしょうか？

そして水は氷になると光を多く反射するようになると聞きますが、
なぜ同じ物質なのにそんなに変わってしまうんでしょうか？

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

＞水は氷になると光を多く反射するようになると聞きますが、
　伝聞や迷信を鵜呑みにするのは科学的態度ではありません。
　コップに水を入れて、下から水面を見てご覧なさい・・・ほぼ鏡のように反射するはずです。氷と水は屈折率が1.33(水),1.31(氷)と大差ありません。
★物体の表面を完全に平滑にしないと比較できないですよね。
　小学校の時に水や養分、温度などをすべて同一にして光を当てるか当てないかで育ち方を比較したように・・・科学的考え方というやつ。　まず、反射には２種類ある事は、普段から気が付いていると思います。磨かれた金属のように完全に反射するものと、水やガラスのように一部しか反射しない物。いわゆる金属光沢と一般の光沢。

　物体の表面に光が当たったとき、金属では金属結合に関わる電子が光をはじき返しますが、透明な物体の場合は密度差による反射ですから偏光が現れます。偏光眼鏡で観察すると明確に区別できます。逃げ水と本当の水面の反射は偏光眼鏡で区別出来る。

　氷が反射するというのは、氷の中に出来た細かい気泡が働いているためです。

お礼

なぜなのか知るには基礎知識がもっと必要なのですね。
氷が白くなるのは中の気泡で
頻繁に光が屈折したり反射するからでしょうか。

ご回答ありがとうございました。

回答No.1

ggnkty

光の反射は壁にボールを当てると跳ね返ってくるのと
基本的な原理は同じです。

ただ光とは波で出来ています。
その波の波長で色が決定されています。

例えば赤いクレヨンがあるとして、
赤いクレヨンが赤く見えているのは、
そのクレヨンが赤い波長の光のみを反射しているからです。
その他の色の波長は全て（もちろん完全に吸収はされないが赤い波長の反射が多すぎるので）吸収されて赤く見えているのです。

黒いものは全ての波長を吸収するので黒く見え、
白いものは全ての波長を反射しているので白く（光源が白だった場合）見えています。

水が光をあまり反射しないのは、
水が基本的に透明であるからです。
透明であるということは、光を反射も吸収もしない状況です。

しかし、実際には屈折率や水が完全には透明では無いなどの問題で多少は反射するのです。
氷も透明な物質ですが、通常の作り方でつくった氷には不純物や、氷内の空気などが多く含まれるので、その分光を反射する材料が増えているので水よりは反射が多くなるということです。

お礼

水の状態でもまわりにある不純物が
氷の状態になると白く光を反射しやすい状態になる。

何やら不思議な気もしますが、
ご回答ありがとうございました。