Schnee besteht aus vielen kleinen Eiskristallen und Luft dazwischen. An ihren Grenzflächen wird Licht gebrochen und zum Teil reflektiert. Nach vielen Richtungswechseln kommt viel Licht wieder heraus. Sauberer Schnee wirft die sichtbaren Farbanteile des Tageslichts weitgehend gemeinsam zurück. Diese Mischung sieht für uns weiß aus.
Das Titelbild ist eine Illustration, keine Aufnahme eines gemessenen Versuchs. Wir vergleichen möglichst klares Eis mit einer ausreichend dicken Schicht sauberen Schnees bei gewöhnlichem Tageslicht.
Klares Eis und viele kleine Körner
Ein einzelner sauberer Eiskristall kann sichtbares Licht gut durchlassen. Eine Schneedecke enthält sehr viele Kristalle oder Eiskörner. Zwischen ihnen liegt Luft.
Dadurch trifft Licht auf viele Übergänge zwischen Eis und Luft. Nicht jeder Kristall ist ein Stern: Schnee am Boden kann aus ganz unterschiedlich geformten Körnern bestehen.
Licht nimmt viele neue Wege
Beim Übergang zwischen Luft und Eis kann Licht seine Richtung ändern: Das heißt Brechung. Ein Teil wird auch zurückgeworfen, also reflektiert. Viele verschieden ausgerichtete Grenzflächen lenken das Licht immer wieder um.
Insgesamt verteilt sich Licht dadurch in viele Richtungen. Das nennen wir Streuung. Ein Teil erreicht schließlich unser Auge. Deshalb sehen wir eine helle Schneefläche statt eines klaren Bildes von dem, was darunterliegt.
Weiß ist eine Mischung
Tageslicht enthält viele sichtbare Farbanteile. Sauberer Schnee wirft davon viel zurück, ohne eine einzelne Farbe besonders stark auszuwählen. Die Mischung erscheint uns weiß.
Die Farben werden also nicht erst im Schnee hergestellt. Schnee leuchtet auch nicht von selbst. Unter einer farbigen Beleuchtung oder im Schatten kann sein Aussehen anders sein.
Schnee ist nicht immer rein weiß
Staub und Ruß können Schnee dunkler machen, weil sie mehr Licht aufnehmen. Auch die Beleuchtung beeinflusst die Farbe: Ein Schatten kann zum Beispiel bläulich wirken.
Ein anderer Effekt kann auf langen Lichtwegen durch Schnee oder Eis auftreten: Rote Lichtanteile werden stärker aufgenommen als blaue. Dann kann ein blauer Farbton übrig bleiben. Das ist nicht nötig, um das gewöhnliche Weiß einer Schneedecke zu erklären.
Durch flache und zerknüllte Folie schauen
- Eine erwachsene Person bereitet zwei gleich große, etwa 30 mal 30 Zentimeter große Stücke saubere, klare Haushaltsfolie vor. Malt dicke schwarze Streifen auf ein Blatt Papier. Haltet ein Folienstück locker und möglichst flach darüber. Schaut bei gewöhnlichem weißem Zimmerlicht von oben auf die Streifen.
- Knüllt das zweite Stück locker zusammen und haltet es mit seiner Mitte ungefähr gleich hoch über das Papier. Bleibt mit Augen und Lampe am selben Ort. Vergleicht: Wie klar sind die Streifen? Wo erscheinen helle Reflexe? Skizziert beide Beobachtungen; die zerknüllte Folie muss nicht überall gleich weiß aussehen.
- Vergleicht beide Formen dreimal. Viele Falten und Luftzwischenräume ändern die Lichtwege; Form und Sichtbarkeit hängen auch von der Folie und der Beleuchtung ab. Das ist ein vereinfachtes Anschauungsmodell mit Kunststoff, kein Schnee und keine Messung seiner Helligkeit. Vergleicht es anschließend mit den beiden Erklärungsbildern.
Mit einer erwachsenen Person am Tisch arbeiten. Folie von Mund, Nase und Gesicht fernhalten und nachher vollständig wegräumen. Keine Glasstücke, kein zerkleinertes Eis, keine heißen Lampen und keine Laser verwenden. Nur das Papier anschauen, nicht in die Lampe. Für dieses Modell braucht ihr keinen echten Schnee.
Zum Mitnehmen
Viele Grenzflächen zwischen Eis und Luft streuen Licht. Sauberer Schnee sendet viele sichtbare Farbanteile gemeinsam zurück; bei Tageslicht erscheint die Mischung weiß. Beleuchtung, Schmutz und lange Lichtwege können die Farbe verändern.
Warum sieht eine dicke Schicht sauberen Schnees bei Tageslicht meist weiß aus?
Quellen & Weiterlesen
WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF · Optical Properties ↗National Snow and Ice Data Center · Science of Snow: The colors of snow ↗UCAR Center for Science Education · Is Snow White? Maybe, or Maybe Not. ↗Met Office · Snowflakes: What makes snowflakes white? ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
