冰和水都是透明的，那為什麼雪看上去就是白色的？

11-28

如題，雪是否完全由水組成，如果不是那雪由什麼組成，那一部分導致其看起來是白色的，為什麼？
或者和組成物質無關，是形狀導致的么？

這個問題的答案也許並沒有想像中的那樣簡單，因為材料的光學性能有很多影響因素。當一束光射入一個物體，會發生吸收，反射，散射等過程。

首先是吸收，下圖是水分子的吸收光譜：

怎麼就這麼巧，在可見光範圍內，水分子對於光線的吸收幾乎可以忽略不計，這就是為什麼水和冰呈現透明的狀態。但是，如果我們的眼睛像蝙蝠一樣能看見紅外線，那麼水和冰就並非是透明的了。然而實際上，即便水分子對可見光的吸收微乎其微，水分子間的氫鍵還是會更多吸收紅色光譜方向的光線，從而使藍色光譜方向的光線更多顯現，所以，海洋和一些巨大的冰塊才會呈現藍色。很多人錯誤地將海洋和冰川的藍色歸結為藍天的反射，其實兩者並沒有一毛錢關係。

再就是散射，材料中的散射主要來自於界面。宏觀的冰是一種多晶，X射線衍射表明冰是屬於六方晶系的晶體，不同取向的晶粒之間的晶界以及冰晶中的雜質和氣泡形成的界面都會或多或少地散射掉一部分入射光線，所以一般來說冰並非是完全透明的，普遍都會是霧蒙蒙的。

同理，如果你用力敲擊一塊冰的表面而引入細小裂紋，這些大量的界面會嚴重散射掉光線。雪花，是在空氣中由水蒸氣直接凝華形成的一種層片狀材料（下圖），每一片雪花都是由成百上千個隨機取向的微小冰晶構成的，冰晶之間存在大量界面，射入的光線被界面不停地無差別散射最終返回觀察者的眼睛，所以呈現潔白的顏色。

最後插播一個彩蛋，其實要得到完全清澈的冰晶也不是完全沒可能的，當水的冷卻速率足夠慢，水中的氣泡和雜質就有足夠的時間擴散到表面溢出，同時低冷卻速率也有助於形成尺寸較大的晶粒從而減少晶界數量，這樣我們就能看到和水一樣清澈透明的冰啦~

拿個小鎚子，找塊玻璃。甭管這玻璃是啥顏色，使勁砸，砸成玻璃碴子，你會發現這些成粉末狀的玻璃是偏白色的。原因是因為光的反射面增加了，所以物體看起來不那麼透明。其實往你經常寫字的紙上抹點油，只看起來也會變得透明，也是因為油填補了纖維之間的空隙，減少了光的反射面。
—-------------------------------------------------------
好開心啊過了400贊
-------------------------------------------------------
從來沒想過我會是最高票

媽的我可是高中物理只考23分的人啊
--------------------
有人問我為什麼鐵粉是黑色的
其實很多東西理論和實際相差是很大的我舉個例子你見過真正成紫紅色的銅單質么？我當時想的是鐵磨成粉這中間有太多無法調控的外來因素溫度氧氣諸如此類如果非要我來按自己的方式解釋的話我覺得是因為金屬不像水和玻璃它不能透光導致的結果是鐵粉內部完完全全都是處於光線極暗的狀態這樣就算反射面增多也沒有足夠的光源啊所以會顯現成黑色的當然這也只是我的臆想罷了

知乎首答。這個問題很有意思，vincent 回答非常近於完美，只是對於散射產生的原因和冰顏色的產生有些不同看法。散射是界面產生的，但是如果說何種界面散射水平能讓人看到成為白色是令人疑惑的的。應該說界面的本質是折射率差異，而產生散射是因為界面的粗糙度相對光波長很大，透射或反射光再次遇到界面而產生了能量傳播方向和分布的再分配，因為界面的隨機特性就造成了統計意義上的均勻散射。
藍色的冰和天空，都是因為空氣和水的瑞利散射，這種由於分子熱運動造成的散射雖然非常微弱（所以離近看，尺寸小的冰看不太清散射顏色），但是波長越短越強烈，所以藍光變成了散射的基調就順理成章了。

補答鐵粉的問題，分散的金屬粉末光散射的情況非常複雜，研究這個問題要用到米氏散射理論，如果有人做個詳細計算，其散射強度的分布曲線之複雜，表現之非線性，個人認為比大家遇到過的大部分簡單物理場景都複雜的多。

幸運的是大部分金屬的粒徑小到一定水平（微米到十微米範圍吧）團聚在一起都會變黑。其原因應該仍是表面粗糙度和多次反射導致，這與光電池加絨處理，鎳黑絲狀結構，天鵝絨大黑處理能達到光的廣譜高吸收是非常相似的。

玻璃也是透明的，你把透明的玻璃砸成玻璃渣，玻璃就成白色的了，這個和雪與冰的原理一樣。
為什麼呢？
1.首先我們來探討一下為什麼東西會是透明的。當一種介質是均勻的，且有光線可以穿透，那麼這種介質就是透明的。所以，透明要滿足兩個條件：均勻，透光。且這種均勻應該是分子級別。為什麼？因為我們看到物體透明，是因為光線照射物體的方向和光線穿過物體的方向沒有改變，所以我們的大腦就會判定這個物體是透明的。而非均勻的物質，光線傳播方向會因為物質分布和雜雜質發生變化。
2.冰是均勻的傳播介質，而且透光，所以是透明的。如果冰里有氣泡，冰就不再是均勻介質，也就不透明了。
3.單個雪花作為單晶符合透明的條件，但是當很多晶體堆在一起，就不是均勻的介質了，所以雪是不透明的。
4.那為什麼雪是白色的呢？因為冰晶雖然可以穿透光線，但是冰晶表面也有一部分光線反射回去了，當很多冰晶堆在一起，大部分入射光都被反射了回來，所以雪看上去是入射光的顏色。

VF的答案其實就是對的，我試試看有沒有更簡單易懂的描述。

首先，光是電磁波，我們看到的顏色是由電磁波的波長決定的。事實上並沒有顏色，顏色是一種幻覺，頻率才是事實。混合光穿過物質會被吸收一部分波長的光，剩下反射和折射的波長就是我們看到的所謂「顏色」。（注意白色也是不存在的，我們只有紅藍綠三色感受器，白色是所有感受器同時起效的結果，也就是說白色是混合光。）

從這一點我們看冰，水，雪是一致的。從反射角看冰水雪幾乎都是反射色光的本色，所以三者是同種物質。

不同的是宏觀結構的部分，由於雪的宏觀結構是六角對稱的無定型晶體，隨機均勻分布，所以其反射面是各個方向均勻的，一束光進去就被散射到各個方向了，所以從所有正面或者側面看都是入射色光的本來頻率，所以所有方向都是白色（如果厚的話背面其實是黑色，因為沒有光）。

---------------------------------------------分割線--

順帶說一下，水對光的吸收光譜是：

吸收峰在300 nm左右，對比下面的可見光譜可以看出其吸收峰是在紫外部分和紫色邊緣。所以其顏色是反紫外色......

VF的回答解釋了原因，我主要想補充一下。冰是相對透明的，空氣也是相對透明的，但兩者交界起來，就不透明，這本質上是由於介質折射率不同造成的。
我們試圖配置透明土時，在前人基礎上做過一個實驗。用熔融石英砂和溴化鈣溶液進行配置。當把熔融石英砂放在水中時，其呈現為白色。而溴化鈣溶液隨著濃度變化，折射率是會改變的～將不同濃度溴化鈣溶液與石英砂混合，可以觀察到不同透明度的混合體～也就是說兩種透明介質，如果折射率相同，那混合體也是透明的（前提是兩者不發生反應），雪中有很多空隙，冰晶之間包裹了空氣，光在不同透明介質中不斷折射，因此呈現白色～
這和一整塊玻璃是透明的，玻璃砂堆在一起就是白色的一個道理～

今天才看的，其實雪以為反射了所有的顏色就是我們看上去的白色，冰塊如果很多放在一起也是白色的，並不是透明的，雪也同樣，這是網址，關於冬天的好多知識，關於雪的顏色的好像在後面【中字】冬天的十大科學Top 10 Facts

北極熊的毛

題主應該沒有打碎過玻璃……
不要好奇去試試哈，別人打碎了你看下熱鬧就可以了。粗略地說，就是由於很多界面上反覆地反射，整體上光是在空間和頻率上均勻的反射的，所以是白色的。

你把冰砸碎也是白色的，顆粒太多，光不沿著直線傳播了而已，沒必要長篇大論。

「因為它已忘記了自己曾經的顏色。」

——Ｃ.Ｃ.、コードギアス反逆のルルーシュエピソード１０

冰是單晶，雪是多晶，水是液體

常見的金子黃色，十納米金顆粒構成的金塊是綠色，一納米金顆粒構成的金塊是紅色。

雪是一個顆粒一個顆粒，之間有空隙，不透光。把冰打碎也不透光。親，自己補補基礎物理去比啥都好使/
百度百科——全球最大中文百科全書雪花/8012054#operation/這裡有解釋。它是水的固態也就是冰。它的結構決定了它反射，反射不朝一個方嚮導致不透明。它的顏色是白色，因為雪不吸收光譜里任何一個顏色，全反射到你眼睛裡就是白色。/
解釋不專業湊合看吧，我以指了百科一條路，想更專業的答案自己找

把冰打成刨冰之後也變成白的了??

北極熊：把朕的新衣拿來

弱弱的：說難道不是因為水、冰、玻璃是鏡面反射，雪花是漫反射嗎

朋友你吃的冰沙是白色

沒被水浸透的碎冰是什麼顏色？也是白色吧。我覺得是因為反射面多層重疊導致整體反射率增加，反射面散亂分布導致漫反射的原因。

因為冰和水忘記了自己的顏色