AhA: Warum glänzen feuchte Steine?

Im Urlaub sehe ich die Welt mit anderen Augen. Plötzlich interessiere ich mich für Dinge, an denen ich sonst achtlos vorbeigehe. Steine zum Beispiel. Während ich am Strand entlanglaufe, sammle ich kleine Handschmeichler. Ein Kiesel kann zum Highlight des Tages werden.

Schon am selben Abend haben die Strandschönheiten ihren wunderbaren Glanz jedoch verloren. Genauso wie nasse T-Shirts satte, kräftige Farben vortäuschen, beeindrucken auch die Findlinge nur, solange sie feucht sind. Hat man sie ins Trockene gebracht, werden sie matt und blass.

„Ausschlaggebend dafür ist die Mikrostruktur ihrer Oberfläche“, sagt Hans Joachim Schlichting, Direktor des Instituts für Didaktik der Physik an der Uni Münster. Kieselsteine seien zerkratzt, hätten kleine Furchen und Lufteinschlüsse. „Ist der Stein trocken, wird ein Teil des Sonnenlichts an diesen Unebenheiten diffus in alle Richtungen reflektiert.“ Wir beobachten nicht nur dieses weiße Streulicht. Es mischt sich vielmehr unter die eigentliche Farbe des Steins. Er erscheint dadurch heller, seine Färbung ist durch das zusätzliche Weißlicht weniger intensiv.

Welche Farbe ein Gegenstand hat, hängt von seiner molekularen Zusammensetzung ab. Jedes Molekül greift sich aus dem ihm angebotenen Spektrum des Sonnenlichts nur bestimmte Energien heraus. Der Blattfarbstoff Chlorophyll zum Beispiel fängt bevorzugt rotes und blaues Licht ein, grünes wirft er zurück. Daher sind Blätter grün. Im Stein verschwinden, je nach seiner Beschaffenheit, diese oder jene Lichtanteile. Was er zurückstrahlt, macht seine Eigenfarbe aus.

Vom Meerwasser umspülte Steine haben einen besonderen Reiz. Die feuchte Oberfläche verleiht ihnen einen Glanz. Der Wasserfilm wirkt wie ein Spiegel. Hie und da blitzen helle Punkte auf, weil sich die Sonne im Wasser spiegelt. Ihre Strahlen gelangen von manchen Stellen aus direkt in unser Auge.

Abgesehen von diesen Glanzpunkten, durchdringt der größte Teil des Lichts die dünne Wasserschicht und wird an der Steinoberfläche, wie gehabt, diffus reflektiert. Da der Wasserfilm aber nicht nur auf der Außen-, sondern auch auf der Innenseite spiegelt, wirft er das Streulicht teilweise wieder zurück. Es erreicht abermals den Stein. Dort haben die Moleküle erneut Gelegenheit, Licht bestimmter Energien herauszufiltern. Der Stein wird dadurch dunkler, seine Eigenfarbe intensiver. Thomas de Padova