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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Sonnentaler durch Reflexion

Lichtkreuz-meets-SonnentaleAls Kind besaß ich eine rechteckige Armbanduhr. Im Religionsunterricht – woanders hätte ich mir das nicht erlaubt – hielt ich die Uhr so in die Sonne, dass ich den Reflex an den Wänden verfolgen konnte. Manchmal ließ ich ihn auch in die Augen der einen oder anderen Mitschülerin fallen. Bei diesen Spielereien fiel mir auf, dass der Reflex trotz des rechteckigen Glases, durch das das Sonnenlicht reflektiert wurde, stets kreisrund oder – wenn es schräg auf die Wand auftraf – oval war. Obwohl mich dieser Befund sehr interessierte, kam ich nicht auf die Idee, einen Lehrer zu fragen. Ich konnte mir nicht vorstellen, dass auch nur irgendeiner von ihnen diese Spielerei gutgeheißen, geschweige denn ernst genommen hätte. Das Phänomen geriet in Vergessenheit, nachdem die Uhr das Zeitliche gesegnet hatte. Später waren meine Armbanduhren rund.
Dieses Phänomen fiel mir Jahrzehnte später wieder ein, als ich lange nach dem Physikstudium das Phänomen der Sonnentaler kennenlernte. Mir würde klar, dass die spiegelnde Glasfläche der Uhr ein rechteckiges Lichtbündel aus dem Sonnenlicht herausschnitt und damit das gleiche bewirkte, wie wenn das Licht durch eine rechteckige Lochblende gegangen wäre. Kleine Spiegel üben daher die gleiche Wirkung aus wie die Öffnungen im Blätterdach der Bäume bei der Entstehung der Sonnentaler. Unabhängig von der Querschnittsform der Öffnungen, durch die das Lichtbündel „geformt“ wird, erscheint sie in hinreichender Entfernung sonnenrund, wie man auf der  jeweiligen Projektionsfläche feststellen kann.
Dieses Phänomen traf ich kürzlich auf der Asphaltstraße in einer größeren Dimension an (siehe Foto). Die „Spiegel“ bestanden aus kleinen – schätzungsweise 20 cm x 20 cm großen – Fensterscheiben in Sprossenfenstern. Offenbar reichte die große Entfernung aus, um auch bei dieser Größe der Spiegel auf dem Asphalt die umgekehrte Quadratur des Kreises zu vorzuführen. Die Fenster waren also hinreichend klein, um in größerer Entfernung Sonnentaler zu entwerfen.
Dass die Sonnentaler hier nicht ordentlich aufgereiht erscheinen, wie die Fensterelemente, liegt vermutlich daran, dass letztere nicht völlig plan eingebaut worden sind und die große Entfernung zu entsprechenden Verschiebungen der Abbilder auf dem Asphalt führen.

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