Physik

Warum ist Schnee weiß, obwohl Wasser durchsichtig ist?

Stand
AUTOR/IN
Gábor Paál
Gábor Paál (Foto: SWR, Oliver Reuther)

Audio herunterladen ( | MP3)

Glatte Oberfläche: kaum Wechselwirkung zwischen Licht und Wassermolekülen

Das hat mit den jeweiligen Oberflächen zu tun. Eine Wasseroberfläche ist normalerweise glatt. Natürlich kann es im Wasser Wellen geben, aber im kleinen Maßstab ist die Oberfläche immer noch glatt. Dadurch können Lichtstrahlen eindringen. Durchsichtig ist das Wasser deshalb, weil das Licht, auch wenn es ins Wasser eindringt, kaum mit den Wassermolekülen in Wechselwirkung tritt. Die Lichtteilchen gehen zwischen den Elementarteilchen in den Wassermolekülen einfach so durch.

Von rauer Oberfläche prallen Lichtteilchen ab – die Fläche erscheint weiß

Aus dem gleichen Grund ist Glas durchsichtig. Man kann Glas aber undurchsichtig und "weiß" machen, wenn man die Oberfläche aufraut. Denn wenn Licht auf raue Oberflächen trifft, passiert etwas anderes als wenn es auf glatte Oberflächen trifft. Eine raue Oberfläche besteht im mikroskopischen Maßstab aus ganz vielen Unebenheiten. Stellen Sie sich vor, Sie spielen Tischtennis auf einer dreckigen Tischtennisplatte, auf der verstreut viele Sandkörner und Erdklumpen liegen. Das macht keinen Spaß, weil der Ball völlig unberechenbar wird und beim Auftreffen auf die Tischtennisplatte in alle möglichen Richtungen davonspringen kann. So ähnlich ist es, wenn viele Lichtteilchen auf eine raue Oberfläche treffen: die fliegen auch in alle möglichen Richtungen davon. Und wenn viele Lichtteilchen auf diese von der Oberfläche wieder abprallen, dann erscheint diese Fläche weiß.

Das ist der Unterschied zum Spiegel: Ein Spiegel wirft die Lichtstrahlen in der gleichen Ordnung zurück, in der sie einfallen. Eine glatte Wasseroberfläche verhält sich da ähnlich wie ein Spiegel. Eine raue Oberfläche dagegen reflektiert zwar das Licht ebenfalls, aber eben völlig ungeordnet, deshalb sieht man nur eine weiße Fläche, aber kein Bild. Weiß ist gewissermaßen das "Rauschen" der Optik.

Schneekristalle haben raue Oberfläche: Licht wird gebrochen und gestreut

Und so ist das auch beim Schnee: Schnee besteht bekanntlich aus vielen kleinen Kristallen, die aber keine geschlossene Oberfläche bilden, sondern – mikroskopisch betrachtet – eine sehr raue Oberfläche, an der die Lichtstrahlen hin- und hergeworfen, gebrochen und gestreut werden. Deshalb erscheint der Schnee weiß, obwohl er aus dem gleichen Material besteht wie flüssiges Wasser.

Wetter Warum hagelt es meistens tagsüber und nicht nachts?

Theoretisch kann es zwar nachts hageln, aber es ist in der Tat eher selten. Hagel entsteht völlig anders als Schnee. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Physik Warum sind Wasserkocher so laut?

Wenn aus Wasser Dampf wird, ist damit eine enorme Ausdehnung verbunden. Und dort, wo sich Dampfblasen bilden, entstehen kleine Explosionen und somit eine Druckwelle. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Fahrsicherheit Warum darf man mit Schneeketten nur 50 km/h fahren?

Die harten Schneeketten belasten den Fahrbahnbelag viel stärker als ein Gummireifen. Deshalb sind beim Einsatz ein paar Dinge zu beachten. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Derzeit gefragt

Religion Warum feiert die orthodoxe Kirche Ostern später?

Die Ursache liegt in der Kalendergeschichte. Es gibt den julianischen und den gregorianischen Kalender. Den hat Papst Gregor XIII. nachgeschärft, um Kalenderungenauigkeiten zu beseitigen. Von Werner Mezger

Gesundheit Mit dem Rauchen aufhören: Wann ist der Körper wieder auf Nichtraucherniveau?

Das Rauchen hat viele Auswirkungen auf den Körper. Manche verschwinden, wenn man aufhört, schneller, andere brauchen länger. Recht schnell verschwinden die unmittelbaren Symptome, also der Raucherhusten und die Kurzatmigkeit. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Religion Enthält der Koran eine Aufforderung, Nicht-Muslime zu töten?

Ich will Sie nicht beunruhigen, aber: Ja. Es steht im Koran. Es steht aber auch in der Bibel "Aug um Auge, Zahn um Zahn". Von Lamya Kaddor

Medizin Stimmt es, dass man Antibiotika nicht mit Milch einnehmen sollte?

Das gilt für manche Antibiotika, aber längst nicht für alle. Manche enthalten Wirkstoffe, die sich mit dem Kalzium in der Milch zu größeren molekularen Klumpen verbinden. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Holocaust 6 Millionen ermordete Juden – Woher stammt diese Zahl?

6 Millionen Juden haben die Nationalsozialisten ermordet. Rund 4 Millionen Menschen starben in Konzentrations- und Vernichtungslagern, 2 Millionen durch Massaker. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0. | http://swr.li/holocaust