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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Die irisierende Schönheit einer Schleimspur

Schleimspur1Schlichting, H. Joachim. Physik in unserer Zeit 48/1 (2017), 47

Sehr dünne transparente Filme erzeugen bei richtiger Beleuchtung ein irisierendes Farbenspiel. Wie kommt es zu diesen Farben, die auf Pigmente nicht angewiesen sind?

Die auffällige Schönheit der irisierenden Farben eines dünnen transparenten Belags auf einem Blatt (Abbildung 1) macht für einen Moment vergessen, dass es sich um die getrockneten Reste der Schleimspur einer Nacktschnecke handelt. Sie zieht sich über die ganze Pflanze hinweg und lässt noch Tage später erkennen, welchen Weg das Tier genommen hat.
Schnecken sondern bei der Fortbewegung einen klebrigen Schleim ab. Sie breiten gewissermaßen einen Schleimteppich aus und sind daher so gut wie unabhängig von der wechselnden Reibung unterschiedlicher Untergründe. Schnecken können selbst über sehr schafkantige Gegenstände hinweg gleiten.
Zurück bleibt eine Schleimspur, die anschließend eintrocknet und einen sehr dünnen transparenten Film hinterlässt. Es versteht sich von selbst, dass dieser Film so dünn wie möglich sein muss, damit die Schnecken mit dem körpereigenen Material genügend lange Wege zurücklegen können.
Die Schichtdecke ist von der Größenordnung der Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Das auf diese transparente Schicht auftreffende Licht, wird an der oberen Grenzschicht teilweise reflektiert.Skizze Dünne Schicht Der nicht reflektierte Teil durchdringt den Film und trifft auf die untere Grenzschicht zwischen Schleimschicht und Luft. Es wird dort abermals teils durchgelassen und teils reflektiert. Der reflektierte Teil des Lichts läuft zurück und trifft sich mit dem bereits an der oberen Grenzschicht reflektierten Licht (Abbildung 2).
Dieses erfährt an der optisch dichteren Schleimschicht einen Phasensprung von einer halben Wellenlänge. Das an der unteren Grenzschicht reflektierte Licht legt einen längeren Weg zurück, so dass sich insgesamt ein Gangunterschied zwischen beiden Teilstrahlen ergibt. (Als Strahl bezeichnen wir die Flächennormale der Lichtwellen.) Die Größe des Gangunterschieds hängt ab von der Schichtdicke, dem Brechungsindex des getrockneten Schleims, dem Einfallswinkel und der Farbe des Lichts. Auf diese Weise kommt es je nach Phasenverschiebung zu konstruktiver oder destruktiver Interferenz.
Dadurch ändert sich die farbliche Zusammensetzung des reflektierten Sonnenlichts, so dass aus dem Rest der Farben eine andere Mischfarbe als Weiß entsteht. Die unterschiedlichen Farbstreifen auf der dünnen Schleimschicht lassen daher Rückschlüsse auf die variierende Schichtdicke zu. Die Interferenzstreifen werden auch Interferenzen gleicher Dicke genannt, weil für alle Stellen gleicher Dicke die Interferenzbedingungen gleich sind, so dass dort dieselbe Farbe zu sehen ist, sofern man denselben Blickwinkel einnimmt.

Schnecken sind nicht nur als Verursacher von Schleimspuren interessant. Sie verdienen auch in anderer Hinsicht unsere Aufmerksamkeit.

 

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Diskussionen

12 Gedanken zu “Die irisierende Schönheit einer Schleimspur

  1. ist ja mal nett das schöne an solchen schleimspuren zu beleuchten…meist ist das gemüse weg und die schleimspur bleibt…

    Verfasst von lunochod | 13. Januar 2017, 06:53
    • Man könnte die schönen Aspekte des funkelnden Schleims durchaus als eine Art Kompensation für die ärgerlichen Schäden ansehen, die durch die Schnecken angerichtet werden. Ich bin schon gespannt darauf, was der kommende Sommer in dieser Hinsicht zu bieten hat.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 13. Januar 2017, 09:33
      • ist immer eine frage der frühen trockenheit…eine indische laufente müsste man haben…☺

        Verfasst von lunochod | 13. Januar 2017, 11:42
      • Dass es Tiere gibt, die sich das Schleimige antun, höre ich zum ersten Mal. Die Ente muss her!

        Verfasst von Joachim Schlichting | 13. Januar 2017, 16:15
      • bei mir ist da der garten etwas zu klein…die ente muss ja so dann und wann mal…besorgst du dir echt eine? ☺

        Verfasst von lunochod | 13. Januar 2017, 16:53
      • Wohl nicht. Ich hoffe zunächst, dass es in diesem Jahr nicht so schlimm wird wie im letzten und stelle mich ansonsten auf das im letzten Sommer bewährte nächstliche Einsammeln der Tierchen ein. Da ich auch gern mal verreise, müsste ich immer jemanden beauftragen, die Ente zu versorgen. Außerdem würde eine Ente auch nicht gern allein leben. Du siehst es spricht einiges gegen die ansonsten gute Idee.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 13. Januar 2017, 17:30
  2. Danke für die Infos😉👍

    Verfasst von aquasdemarco | 13. Januar 2017, 11:34
  3. Sehr interessanter Artikel

    Verfasst von seescho | 13. Januar 2017, 17:55
  4. Z.B. Stephen J. Gould hat auch, für mich schön, über Mollusken und Schnecken geschrieben.

    Verfasst von kosinsky | 24. Januar 2017, 10:37

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