Все ли фазы льда визуально выглядят одинаково?

Недавно я прочитал о разных фазах льда в Википедии. Но я не могу найти фотографии разных ледяных фаз. Все ли они похожи визуально? Если бы вы не могли измерить давление и температуру, смогли бы вы каким-либо образом отличить одну фазу от другой?

Вы можете использовать рентгеновскую дифракцию, чтобы отличить одно от другого, но это все еще не визуально.

Ответы (2)

Я не знаю никаких экспериментальных результатов по оптическим свойствам льда при высоких давлениях. Я уверен, что они должны существовать, но я не смог найти соответствующих публикаций.

Однако было проведено много работ по теоретическим расчетам оптических свойств. См., например , исследование Ab initio оптических свойств фаз льда под высоким давлением и Blueshifting the Onset of Optical UV Absorbment for Water on Pressure . Результаты этих расчетов заключаются в том, что оптические свойства не меняются в оптическом спектре, хотя вы получаете большие изменения в УФ-спектре.

Итак, если вы доверяете расчетам, ответ заключается в том, что все разные фазы льда кажутся глазу одинаковыми. Все фазы чистые, а показатель преломления не меняется (сильно), так что вы не увидите разницы в блеске .

Показатель преломления может быть разным для аморфной и кристаллической формы льда, поскольку именно эти различия отличают аморфный лед от кристаллического.

Да, они все будут похожи друг на друга, по крайней мере, в том масштабе, который мы видим!

На странице, на которую вы перенаправляетесь, есть таблица, в которой говорится, что разные фазы льда различаются в зависимости от того, являются ли они аморфными или кристаллическими, или имеют разные типы элементарных ячеек.

Хотя эти элементарные ячейки сильно различаются и создают разные формы на молекулярном уровне, мы не видим существенных визуальных различий.

Посмотрите на эти разные элементы разной структуры

введите описание изображения здесьОбыкновенный сал (NaCl), кубическая структура

введите описание изображения здесьГрафит, шестиугольная структура

введите описание изображения здесьКальцит, ромбоэдрическая/тригональная структура

введите описание изображения здесьМоноклинная сера, моноклинная структура

введите описание изображения здесьДиоксид титана, тетрагональная структура

Кроме цветов, ни один из этих кристаллов нельзя отличить друг от друга. Только представьте их в одном прозрачном цвете, подобном цвету льда.

Совершенно очевидно, что все они должны выглядеть одинаково!

PS: Я также не нашел специального изображения разных фаз льда, возможно, потому, что они все выглядят одинаково!

Я думаю, что это утверждение нуждается в доказательствах. Поскольку структура твердого тела отличается, оно будет резонировать (т.е. поглощать и рассеивать) электромагнитную энергию в разных диапазонах. Предположение по умолчанию должно заключаться в том, что это может выглядеть иначе.
Любой цвет, который вы видите на рисунках выше, не связан со структурой их решетки, а обусловлен внутренними свойствами элемента, поэтому было безопасным предположением, что, поскольку составляющая частица H2O одинакова, даже ее кристаллическая структура не имеет значения, даже Джон имеет значение. не говорить о разнице в поглощении только из-за структуры решетки
Фосфор бывает как минимум 4-х разных цветов: черный, белый, красный, пурпурный, из-за расположения атомов...
Углерод может быть либо в форме графита (черный), либо в форме алмаза (прозрачный). Оба материала химически идентичны (просто углерод), они отличаются только своей кристаллической структурой. Однако их внешний вид сильно отличается.