//
Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Naturphänomene beim manuellen Geschirrspülen

Glas-mit-SeifenblaseWer heute noch manuell spült, der wird zuweilen durch eindrucksvolle Phänomene belohnt. Ich bin immer wieder fasziniert, wenn ein gespültes Glas überkopf auf eine glatte Fläche gestellt wird und anschließend zauberhafte Dinge passieren. Diesmal erregt das Glas dadurch meine Aufmerksamkeit, dass es sich langsam unter Abgabe winziger sprudelnder Bläschen in Bewegung setzt und dadurch anzeigt, dass die Fläche etwas geneigt sein muss. Die Neigung ist aber so klein, dass sie bislang auf keine andere Weise erkennbar gewesen wäre. Im vorliegenden Fall bewegt sich das schwere Glas, weil es fast reibungsfrei auf einem Luftkissen sitzt. Denn nachdem das im heißen Spülwasser erwärmte und benetzte Glas auf die kühle Unterlage gestellt worden ist, schließt es das kühle Luftvolumen von der Umgebung ab und erwärmt es. Dadurch erhöht sich der Luftdruck unter dem Glas bis es soweit angehoben wird, dass die Luft entweichen kann. Sie tut es aber nicht einfach so, sondern bläst einen Ring kleiner Seifenbläschen auf, die dann mit dem Glas huckepack zum Rand der Fläche driften. Dort wird es zum Glück durch eine erhöhte Kante zum Stillstand gebracht, wodurch ich vor dem nächten spektakulären Phänomen, dem freien Fall des Glases mit anschließender abrupter Verzögerung (komplexe Bruchdynamik!), sowie den unangenehmen nichtphysikalischen Folgeerscheinungen bewahrt werde.
Ich werde durch eine andere Naturerscheinung entlohnt. Eine farbig schillernde Seifenlamelle erscheint quer durch das Glas gespannt. Aufgrund der Schwerkraft hängt die Lamelle in der Mitte ein wenig durch (Kettenlinie). Dadurch bedingt setzt außerdem innerhalb der Seifenlamelle eine Strömung der Seifenlauge zum Zentrum ein. Die Lamelle wird durch diese Drainage zum Rand hin immer dünner und zum Zentrum hin immer dicker. Das Licht trifft somit auf eine in der Dicke variierende dünne Schicht von der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts. Daher kann der Anteil der Lichtwellen, der an der oberen Grenzfläche zwischen Luft und Lauge reflektiert wird und bereits dabei einen Wegunterschied von einer halben Wellenlänge erleidet mit dem Anteil der Wellen, der an der unteren Grenzschicht reflektiert wird in meinen Augen (oder auf dem Chip der Kamera) interferieren. Aufgrund des von der Dicke der Lamelle und dem Betrachtungswinkel abhängigen Gangunterschieds zwischen den Teilwellen werden bestimmte Farben des weißen Lichts verstärkt oder ausgelöscht. Dadurch komme ich in den Genuss des farbigen Rests des weißen Lichts (Komplementärfarbe). Wegen der Kreissymmetrie nimmt die Dicke vom Zentrum her gesehen radial ab, was eindrucksvoll in ringförmig angeordneten Streifen unterschiedlicher Farbe zum Ausdruck kommt.
Es ist erstaunlich, wie lange die Seifenlamelle unter dem Schirm des Glases „lebt“. Erstaunlich, weil ich den Eindruck habe, dass Seifenblasen normalerweise sehr viel schneller platzen. Vielleicht entscheidet doch nicht allein die Drainage der Lamelle über die Lebensdauer? Um diese Frage zu klären, erzeuge ich in zwei weiteren Gläsern möglichst gleiche Lamellen, stelle das eine Glas auf den Kopf und lasse das andere aufrecht stehen. Die Lamelle im aufrecht stehenden oben offenen Glas platzt wesentlich früher. Denn anders als die Lamelle im feuchtigkeitsgesättigten Raum unter dem Glas, nimmt die Dicke der der vergleichsweise trockenen Zimmerluft ausgesetzten Lamelle auch noch durch Verdunstung von Flüssigkeit ab.
Damit dürfte vielleicht für den einen oder anderen deutlich geworden sein, dass der Einsatz für das manuelle Geschirrspülen auch einen Beitrag zur Rettung der Phänomene darstellt.

Advertisements

Diskussionen

Trackbacks/Pingbacks

  1. Pingback: Wie Phönix aus der Seifenblase… | Die Welt physikalisch gesehen - 29. Juli 2016

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: