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Physik im Alltag und Naturphänomene

Das leuchtende Innenleben eines Fingerrings

Kaustik_RingWenn die Innenfläche eines spiegelnden Rings durch flach einfallendes Licht getroffen und das Licht auf die Unterlage im Innern des Rings reflektiert wird, entstehen Brennlinien (Kaustiken), die vor allem Physiker und Mathematiker seit langem faszinieren. Bereits Christiaan Huygens (1629 – 1695) befasste sich mit ihnen und Johann Bernoulli (1667 – 1748) legte eine weitgehende mathematische Beschreibung vor. Wie die Kaustiken entstehen, kann auf verständliche Weise in Spiel, Physik und Spaß (Seite 117 ff) nachgelesen werden. Im vorliegenden Fall (Foto) fällt das Licht so flach ein, dass es an der Innenwand des Rings zunächst zur gegenüberliegenden Wand reflektiert wird und dann auf die Unterlage fällt.
Während bei einer spiegelglatten Fläche die Bereiche zwischen den hellen Brennlinien ziemlich gleichmäßig vom reflektierten Licht ausgeleuchtet werden, beobachtet man auf dem Foto dunkle Streifen, die ihrerseits von winzigen Brennlinien berandet sind. Schaut man genauer hin, so erkennt man die Ursache dafür in der konkaven Namensgravur, die ihrerseits eine hohlspiegelartige Streuungen des Lichts ausübt und zu dieser zusätzlichen Musterung führt. Die gebrochene Symmetrie des Musters ist auf den unsymmetrischen Namenszug zurückzuführen.

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Diskussionen

3 Gedanken zu “Das leuchtende Innenleben eines Fingerrings

  1. und, welches Muster wird ohne die Gravur erzeugt ? Gruß

    Verfasst von ichkoche- Jacktels Rohkost | 9. Juni 2016, 08:17
  2. Danke für die Frage. Das Phänomen der normalen Ringkaustik ist wie im obigen Beitrag gesagt in unserem Buch abgebildet. Ich schicke dir ein PDF der entsprechenden Seiten an deine Emailadresse. Dort sind in Abbildung 2 sind die normalen Kaustiken zu sehen. Das heißt durch die Gravur kommen die unregelmäßigen Strahlen zustande, die von dem hellen scharf begrenzten Lichtfleck ausgehen. Viele Grüße!

    Verfasst von Joachim Schlichting | 11. Juni 2016, 09:35

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