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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Verwirrende Regenbögen in völlig trockener Umgebung

regenbogen_kugel_img_7807_rAm Fenster vor meinem Schreibtisch habe ich als Dekorationsstück eine große transparente Glaskugel stehen. Wenn die Sonne durch das Fenster scheint, projiziert sie einen Lichtbogen in Spektralfarben auf den unteren Rahmen des Fensters. Es handelt sich um die Projektion des Querschnitts eines von der Kugel ausgehenden Lichtkegels, der – wenn die Kugel ein Regentropfen wäre – Regenbogen genannt würde; auch wenn dazu in der Natur zahlreiche Tropfen gemeinsam beitragen.Es ist nur ein Teilbogen, weil nur der untere Teil des aus der Kugel unter dem Regenbogenwinkel heraus gebrochenen Lichts vom Fensterrahmen aufgefangen und von dort aus diffus in meine Augen reflektiert wird. Weil der Fensterrahmen weiß ist und alle Farben reflektiert, bleiben diese weitgehend unverändert erhalten.
Aus einer bestimmten Position heraus sehe ich aber einen weiteren Bogen, der in meine Betrachtungsrichtung aus der Kugel herauszukommen scheint. Soweit sich das mit einfachen Mitteln beurteilen lässt, entspricht er in etwa dem Regenbogen, der teilweise auf den Fensterrahmen projiziert wird. Macht man sich nun klar, dass die Kugel eine Sammellinse ist, durch die Gegenstände außerhalb der einfachen Brennweite kopfstehend abgebildet werden, so sieht man das kopfstehende Bild des auf den Fensterrahmen projizierten Halbbogens, der aus der Beobachterperspektive durch sphärische Aberration auch noch mehr gebogen und damit länger erscheint als das Urbild. .
Guter alter Regenbogen, du bist immer wieder für Überraschungen gut, selbst dann wenn von Regen keine Spur ist!
Bei genauerem Hinsehen erblickt man weiter unten noch einen runden Bereich, der ebenfalls von einem spektral zerlegten Ring begrenzt ist (auf dem Foto nur schwer erkennbar). Da wir es mit einer Sammellinse zu tun haben, ist klar, dass dies ein Schnitt der Kugeloberfläche durch das Lichtbündel ist, das auf den Brennpunkt (besser: Brennfleck) zuläuft, der sich kurz hinter der Kugel befindet und als solcher nicht direkt zu sehen ist. Wenn man dort als Projektionsschirm ein Stück Schreibmaschinenpapier hinhält, kann man den dann „Brennpunkt“ genannten Fleck sehen. Bei Sonnenschein darf man das Papier nicht zu lange in dieser Position belassen, weil das Papier schnell anfängt zu kokeln und schließlich in Flammen aufzugehen.  Dabei geht einem auf, wie passend der Ausdruck „Brennpunkt“ ist.
Erstaunlich erscheint mir, dass der Schnitt durch das konzentrierte Lichtbündel auf der Kugeloberfläche überhaupt zu sehen ist. Es müssen winzige, mit bloßem Auge nicht zu identifizierende Streupartikel auf der Glasoberfläche sein (vielleicht kleine Riefen), an denen das Licht gestreut wird.
Schließlich sei auch noch auf die Reflexion des Sonnenlichts auf der Oberfläche der Kugel aufmerksam gemacht. Sie tritt hier nicht nur spiegelnd am Glas, sondern auch diffus an den Staubteilchen in Erscheinung.
Wenn soviel in und an einer Glaskugel gesehen werden kann, verwundert es kaum, dass eine Glaskugel als ein Requisit von HellseherInnen gilt, auch wenn es da mehr um Ansichten geht, die nicht der Sonnenkugel, sondern einer ganz anderen Kugel entsprungen sind, dem fantasievollen Kopf.

 

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