Erklärung des Rätselfotos des Monats Dezember 2021

Frage: Wie kommt es zu dieser geraden Begrenzung der Reifschicht?
Wie kommt es zu dieser geraden Begrenzung der Reifschicht?
© H. J. Schlichting


Antwort: Wir blicken auf einen Unterstand einer Busstation im Winter. Die Rückwand und eine Seitenwand bestehen aus durchsichtigen Glasscheiben, die allerdings durch Reif vorübergehend eingetrübt sind. Das Dach besteht aus lichtundurchlässigen Materialien. Wir blicken frontal auf eine Seitenscheibe. Sie ist etwa bis zur Hälfte frei von Reif. Wie mit einem Lineal gezogen wird der semitransparente frostige Teil vom durchsichtigen Teil der Scheiben abgegrenzt. Ursache dafür ist die Sonne, die schräg von oben und von der Seite in den Unterstand scheint. Sie wird durch das Dach teilweise abgeschattet, so dass die Seitenscheibe teilweise im Schatten und teilweise in der Sonne liegt.
Um schmelzen zu können, muss dem Reif Wärme zugeführt werden. Das die Scheibe für das Sonnenlicht weitgehend transparent ist weil der überwiegende Teil der Sonnenenergie im sichtbaren Bereich übertragen wird, kann nur die semitransparente Reifschicht dafür verantwortlich sein. Zwar sind die einzelnen Eiskristalle ebenfalls weitgehend transparent, aber aufgrund der Rauigkeit der Schicht kommt es zu zahlreichen Reflexionen. Und da bei jeder Reflexion auch ein Teil des Lichts absorbiert wird, fällt Schmelzwärme an, die schließlich ausreicht, das Eis zu verflüssigen.

H. Joachim Schlichting