物体的颜色仅仅是它反射的光的频率的组合。例如,在白光中看到的蓝色物体,就是吸收了光谱中(从白光中)除蓝色以外的所有颜色的物体,因此出现蓝色。
有些物体让所有入射的光直接穿过它们被称为透明物体。而其他一些部分反射和部分让入射光通过它们——被称为半透明物体。光不容易穿过冰,而是经常来回反射,有时还会反射回来(这就是为什么我们看到冰晶有时会有白斑)。
雪本质上是由数百个微小的冰晶组成的,它们部分吸收和部分散射入射到它们上面的光。所以,雪花和雪花看起来是白色的原因和一堆玻璃碎片看起来是白色的原因是一样的——当你有这么多部分反射的表面时,光线最终会反弹,直到散射出来,回到观众的眼睛里。而且,因为所有波长的散射都差不多,所以雪看起来是白色的。然而,这种公正的散射(即没有波长偏好)只适用于雪的外层。
事实上,冰晶在吸收和散射光线方面确实有自己的偏好,通常吸收更多的是红光,较少吸收蓝光。这就是为什么在雪中挖的洞里面是蓝色的。
雪的外层看起来主要是白色的,因为,正如前面提到的,大部分的光被反射回来(通过大量的散射事件)。光的一部分,通过散射或者吸收必须接受,因为它与粒子沿途和有足够的深度,大量吸收红光(优先吸收了冰蓝色)发生,导致大部分的光子回到观众的眼睛的蓝色波长使雪看起来蓝色。
当你在明亮的阳光下透过一大块冰看时,也会出现这种现象。当光子穿过冰层时,大部分红色波段的波长已经被吸收,只留下蓝色波段的波长进入眼睛。