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Physik im Alltag und Naturphänomene

Matt oder glatt, das ist hier die Frage

Matt_und_glatt_auf_PflasterDie Fotos bilden eine Glasfront ab, deren Elemente auf einem leicht konvexen Bogen angeordnet sind. Auf dem linken Foto blickt man auf die Aufhellung, die durch die spiegelnde Reflexion des Sonnenlichts auf das Pflaster hervorgerufen wird. In den meisten Fällen kann man davon ausgehen, dass Pflasterungen das auffallende Licht diffus und nicht spiegelnd reflektieren.
Eine diffus reflektierende Oberfläche müsste aber das Licht gleichermaßen in alle Richtungen reflektieren. Man müsste es aus allen Richtungen sehen können. Das ist hier aber offenbar nicht der Fall. Denn wenn man sich beispielsweise weiter nach links gehend von der Aufhellung des Pflasters weg bewegt, dann nimmt die Intensität der Aufhellung deutlich ab (mittleres Foto), um schließlich völlig zu verschwinden (rechtes Foto). Gleichzeitig wächst eine neue Aufhellung heran, die durch die Lichtreflexion am sich links anschließenden nächsten Glaselements hervorgerufen wird.
Demnach haben wir es nicht mit einer reinen diffusen Reflexion zu tun. Ein Anteil des auf dem Pflaster auftreffenden Lichts wird gemäß Einfallswinkel gleich Reflexionswinkel – gerade so wie man es in der Schule gelernt hat – spiegelnd reflektiert. Dieser Anteil verschwindet, wenn man seinen Blickwinkel ändert. Da die Aufhellung nicht plötzlich, sondern kontinuierlich mit wachsendem Winkel verschwindet bzw. auftaucht, kann man folgern, dass die Intensität des vom Pflaster reflektierten Lichts mit zunehmender Annäherung an den Reflexionswinkel wächst. Da die spiegelnde Reflexion an glatten und die diffuse Reflexion an matten Oberflächen erfolgt, kann man auch sagen, die vorliegende Pflasterung ist zugleich glatt und matt. Tertium datur.
Aus dieser Beobachtung erkennt man, dass die idealtypische Trennung von diffuser und spiegelnder Reflexion nur in den beiden Idealfällen eines perfekten Spiegels oder einer gleichermaßen in alle Richtungen strahlenden Oberfläche im vorliegenden Fall nicht anzutreffen ist. Im Allgemeinen hat man es vielmehr mit einer „Mischung“ beider Reflexionsformen zu tun. Das ist wichtig zu wissen, weil man ansonsten solche alltäglichen Erscheinungen physikalisch nicht zu deuten wüsste. Leider wird auf diesen Normalfall in der Schule kaum eingegangen, womit einmal mehr die Schwierigkeit der Lernenden resultiert, das im Unterricht Gelernte auf die Lebenswelt anzuwenden.

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Diskussionen

4 Gedanken zu “Matt oder glatt, das ist hier die Frage

  1. Was bedeutet tertium datur?
    Edgar

    Verfasst von seescho | 22. Oktober 2016, 20:52
    • Tut mir leid, ist mir so aus der „Feder“ geflossen:“Tertium non datur“ bedeutet insbesondere in der Logik, dass es ein Drittes nicht gibt. Mit „Tertium datur“ wollte ich andeuten, dass es neben der spiegelnden und der diffusen Reflexion auch nocht ein Drittes gibt, die Mischform aus beiden. Gruß, Joachim.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 22. Oktober 2016, 21:58

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