Waarom kleurt water dingen donker?

Je zit op de fiets onderweg naar je werk of school en ineens betrekt de lucht. Je probeert nog een schietgebedje te doen met het verzoek of je alsjeblieft droog aan mag komen, maar dan vallen de druppels al uit de lucht. Eén voor één vallen ze op je spijkerbroek en laten donkere vlekjes achter. Al snel is je hele broek donker gekleurd en plakt hij onaangenaam aan je benen. Iedereen heeft dit wel eens meegemaakt. Maar WRM kleurt je broek eigenlijk donkerder door die regendruppels? En WRM lijkt dat met alles wat nat wordt te gebeuren; straattegels, theedoeken, haar?

WRM licht en donker?
Om te begrijpen WRM water dingen er donkerder uit laat zien, moeten we eerst begrijpen wanneer iets als ‘donker’ gezien wordt. Want wat betekent dit in natuurkundig opzicht? Lichtgekleurde dingen, zoals de tanden van filmsterren, weerkaatsen veel van het licht dat erop valt. Donkere voorwerpen, zoals een schoolbord, absorberen het meeste licht dat erop valt en weerkaatsen dus weinig. Het verschil tussen een licht en een donker voorwerp is dus dat het eerste weinig licht absorbeert en de tweede veel. Het is misschien leuk om te weten dat hiernaar experimenteel onderzoek is gedaan. Wetenschappers maten hoeveel minder licht er weerkaatst werd als iets nat was. Dit werd niet alleen gedaan voor kleding maar ook voor zand, schimmel en gras (WRM deze specifieke voorwerpen interessant waren is me een raadsel).

Spiegelend water
Nu weten we WRM iets er donker uitziet, maar hoe beïnvloedt water de hoeveelheid licht dat een voorwerp kan absorberen? Dit blijkt op twee manieren te gebeuren. Ten eerste zorgt het laagje water ervoor dat het licht dat weerkaatst wordt door het voorwerp, op de grens tussen water en lucht, gedeeltelijk weer teruggekaatst wordt. Hierdoor krijgt dit deel van het licht nogmaals de kans om op het voorwerp te vallen en geabsorbeerd te worden. Het licht kaatst dus een paar keer heen en weer in het water, waardoor een groter gedeelte geabsorbeerd kan worden.

Vertraagd licht
Ten tweede zorgt het laagje water ook voor een vertraging van het licht. Licht beweegt langzamer door stoffen (zoals je spijkerbroek) dan door lucht. Het verschil tussen de snelheid van licht in lucht en licht in droge spijkerstof is groot en door die abrupte snelheidsverandering wordt er licht weerkaatst. In geval van een natte broek is het licht al vertraagd door het laagje water. In water beweegt licht immers ook langzamer, waardoor het dus al een lagere snelheid heeft. De snelheidsverandering is dan minder groot en er zal minder licht weerkaatst worden. De broek lijkt daardoor donkerder.

Het is dus de invloed van water op licht dat ervoor zorgt dat je spijkerbroek donker kleurt in de regen. Over dit verschijnsel bij kleding zijn vreemd genoeg veel wetenschappelijke artikelen te vinden. Wellicht zijn modeontwerpers erin geïnteresseerd of hun kleding er nog wel stijlvol genoeg uitziet na een flinke Hollandse regenbui.

Bronnen tekst:
www.npowetenschap.nl/programmas/nwq/Antwoord-2011/Antwoord-13.html
J. Lekner & M. C. Dorf, Why some things are darker when wet, Applied Optics, Vol. 27, No. 7, 1988