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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Im Jahr des Lichts (28) – Die Kerzenflamme und ihre Spiegelbilder

Reflektierte-KerzenflammenAuch am 3. Advent widmen wir uns einer Kerzenflamme. Eine Kerze brennt in einem rotgetönten Glas. Mehrere „Flammen“ zeugen davon auf mehr oder weniger direkte Weise. Obwohl man die weiße Kerze und die Originalflamme durch das Glas hindurch sehen kann, schauen sie durch das getönte Glas betrachtet unterschiedlich verändert aus. Die Kerze hat einen rötlichen Teint angenommen, die Flamme ist nach wie vor weiß. Ist sie dann noch original oder nur noch originell? Ich würde sagen, originell, denn auch das Licht der Flamme wurde durch das Glas gefiltert. Grund für die scheinbare Wirkungslosigkeit des Rotfilters ist ein Wahrnehmungseffekt, der mutatis mutandis auch für die Kamera gilt. Die Originalflamme ist vergleichsweise intensiv. Da sich die Pupillen- bzw. die Blendenöffnung der Kamera nicht nur auf die helle Flamme, sondern auch auf die wesentlich dunkleren Gegenstände in der Umgebung einstellt, werden die Rezeptoren so stark angeregt, dass die vergleichsweise schwache Rottönung des Glases im Vergleich zum dominierenden Weiß der brennenden Flamme keinen merklichen Einfluss mehr hat auf die Farbwahrnehmung (Irradiation, Blooming). Man erkennt auch im Vergleich zur gespiegelten weißen Flamme, dass jede Strukturierung in Form von dunkleren Partien überstrahlt wird. Beim wesentlich schwächeren Streulicht der Kerze macht sich hingegen die Rotfilterfunktion des Glases deutlich bemerkbar.

Wir sehen noch zwei gespiegelte Flammen. Das vordere Spiegelbild entsteht an der inneren Oberfläche der hinteren Glaswand und da sein Licht durch keinen Rotfilter hindurchgeht,  erscheint es ziemlich naturgetreu. Anders ist es mit dem darüber befindlichen Flammenbild, das an der Grenzfläche der hinteren Rückwand entsteht. Das Licht durchläuft zweimal die Glaswand und bekommt daher eine deutliche Rotfärbung aufgeprägt.

Bleibt noch zu klären, warum sich die Spiegelbilder zur anderen Seite neigen als die Originalflamme. Das Glas ist gekrümmt und stellt daher so etwas wie einen zylinderförmigen Hohlspiegel dar. Im Hohlspiegel erscheinen aber nicht nur wie beim ebenen Spiegel vorne und hinten vertauscht, sondern außerdem noch links und rechts. Das kennt jeder der sich beispielsweise in einem Science Center in einem Hohlspiegel betrachtet hat. Beim Anheben des rechten Arms hebt das Spiegelbild nicht den gegenüberliegenden Arm bei dem vorne und hinten vertauscht wurden, sondern den anderen Arm. Vergisst man die Vertauschung von vorn und hinten und betrachtet das Spiegelbild als Person, so hebt diese ebenfalls den rechten Arm. Ist der Hohlspiegel also ein realistischerer Spiegel?

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