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Warum ist Schnee weiß?

27. November 2016

  • D Naturwissenschaften und Mathematik
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Foto: pixabay.com, CC0.

Schnee ist zwar gefrorenes Wasser, aber er besteht aus sehr vielen, winzig kleinen Eiskristallen, die das Licht in alle möglichen Richtungen lenken.

Warum etwas durchsichtig ist, kann man sich am Beispiel einer Fensterscheibe verdeutlichen. Wenn ich durch die klare Scheibe einen Gegenstand sehe, dann muss alles Licht, das von einem Punkt des Gegenstandes ausgeht und in mein Auge fällt, dort auf meiner Netzhaut auch in einem Punkt wieder zusammenkommen. Damit das gelingt, darf die Fensterscheibe die Wege des Lichts vom Gegenstand zu meinem Auge nicht verändern.

Klares Wasser verhält sich wie eine Fensterscheibe. Es ist durchsichtig, weil es das Licht weitgehend ungehindert passieren lässt. Es wird weder absorbiert („verschluckt“), noch in alle möglichen Richtungen reflektiert oder gestreut (in seinem geraden Weg abgelenkt).

Schnee ist nun aber nicht einfach nur ein Block erstarrtes Wasser. Frischer Schnee besteht aus sehr vielen kleinen Eiskristallen mit Luft dazwischen. Die Eiskristalle kann man sich als lauter kleine Spiegel vorstellen, die ganz und gar ungeordnet herumstehen. Diese Eigenschaft bewirkt, dass vor allem frischer Schnee im Sonnenlicht so schön glitzert: Die winzigen Spiegelchen lenken Sonnenlicht in unsere Augen. Schnee ist also vor allem deshalb nicht durchsichtig, weil er das Licht nicht ungehindert hindurchlässt, sondern in alle möglichen Richtungen reflektiert.

Warum ist aber auch ein Eisblock weniger durchsichtig als klares, flüssiges Wasser? Das liegt daran, dass im Eis Luft eingeschlossen ist. Je mehr Luft darin ist, desto trüber ist das Eis. An den Übergängen von Eis zu Luft und umgekehrt wird das Licht gebrochen – es bekommt einen Knick – und an geneigten Luft- bzw. Wasseroberflächen wird es gespiegelt. Eis lässt sich mit einer Milchglasscheibe vergleichen, wie man sie aus gutem Grund in Badezimmern verwendet. Licht, das von einem Gegenstandspunkt ausgeht, trifft auf die milchige Scheibe und wird zwar durch die Scheibe hindurchgelassen (sonst wäre es im Bad ja auch dunkel), aber das Licht schlägt hinter der Scheibe alle möglichen Richtungen ein und kommt auf der Netzhaut meines Auges nicht mehr in einem Punkt zusammen. Ich sehe nur etwas milchig Helles und so ist es bei einem trüben Eisblock auch.

Die Frage wurde beantwortet von Dr. Dietmar Höttecke, Fachbereich Didaktik der Naturwissenschaften der Universität Hamburg.