Rengi olmadığı halde su, çok hızlı bir şekilde akmaya başladığında örneğin gürül gürül akan bir şelale söz konusu olduğunda bembeyaz görünür. Peki ama neden?
Bu sorunun yanıtı, ışığın madde ile etkileşime geçmesi ile ortaya çıkan “aerasyon” da gizlidir. En basit tanımı ile aerasyon, oksijenlenme amacı ile suyun hareket ettirilmesi demektir.
Su ve Çözünmüş Oksijen
Bildiğiniz gibi suyun içinde, çözünmüş halde oksijen vardır. Suya baktığımızda içinde balıkların yaşaması dışında, oksijenin varlığına dair bir işaret göremeyiz. Oysa suda çözünmüş halde oksijen var olmasaydı, göller, nehirler ve denizler balıkların evi olamazdı. Ancak su, dik kayaların üzerinden aşağıya düşmeye başladığında içindeki çözünmüş oksijen görünür hale gelir. Nasıl mı?
Aerasyon (Havalandırma)
Su durgunken ya da çok hafif bir hıza sahipken çevresindeki hava difüzyon yolu ile çözünür. Ancak su hızla akmaya başladığında akış türbülansı oluşur. Yani oksijenin dağılmasına neden olan yüzey alanı genişlemiş olur.
Buna ek olarak, suyun çalkalanması havanın yüksek bir basınçla suya çarpmasına neden olarak fazla oksijenin çözünmesine yol açar. Yani şelalenin bembeyaz görünmesinin nedeni olan tonlarca küçük su kabarcığı ortaya çıkar.
Işığın Etkisi
Durağan bir su kütlesi söz konusu olduğuna suyun yüzeyi ışığı kırarak yansıtır. Tıpkı bir aynada olduğu gibi suyun yüzeyine düşen ışınlar, sabit bir açı ile yansır. Ancak aynanın yüzeyi düz değil de pürüzlü olursa ışınlar yine yansır ama bu defa yansıma belli bir düzen içinde değil, rasgele yönlere doğru gerçekleşir. Çatlamış camın beyaz görünme nedeni de budur.
Su durgunken tüm yüzey, ışığı aynı açı ile yansıtır fakat su hız kazandığında tıpkı çatlamış bir camda olduğu gibi yansımalar, rastgele bir düzende geçekleşmeye başlar. Çünkü su hızla akmaya başladığında sudaki sıkışmış hava, boyutları birbirinden farklı tonlarca kabarcığın oluşmasına neden olur. Bu kabarcıklar, üzerine düşen ışığın bir kısmını yansıtır. Eğer gerçekten yakından bakabilsek kabarcıkların üzerinde etrafındaki nesnelerin yansımasını görebiliriz. Oysa bunların tonlarcası bir araya geldiğinde gözümüzün maruz kaldığı şey, birbirinden farklı açılarla yansıyan ışınlardır. Bu da gördüğümüz şeyin gürül gürül akan bir beyazlık olmasına yol açar.
Bulutların ve karın beyaz görünme nedeni de aynı mekanizmanın sonucudur.