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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Farben, wo sie nicht erwartet werden

Die Fotos stammen von Henning v. Gynz-Rekowski, der mich um eine Erklärung der Farberscheinungen bat. Die Beobachtungssituation ist die Folgende. In einer Hotellobby zeigen die Spiegelungen der Oberlichtkonstruktion (unteres Foto) sowohl in einem Wasserbecken als auch in der Glasplatte eines Tisches (oben rechts) farbige Strukturen, die beim direkten Anblick des  Oberlichts nicht zu sehen waren.
Da die Farben unter einem bestimmten Winkel besonders hervortreten, liegt die Vermutung nahe, dass es sich um eine Polarisationserscheinung handelt. Das erklärt aber noch lange nicht, wieso es dabei zu Farbringen kommt. Denn weder das Wasser noch die Glasscheibe auf dem Tisch geben dazu irgendeinen Anlass.
Das Geheimnis liegt in der Beschaffenheit des Sicherheitsglases des Oberlichts begründet. Entweder ist es mit einer Kunststofffolie beschichtet, die das Glas zusammenhält, wenn es durch irgend eine heftige Einwirkung in tausend Stücke zerspringt, oder es ist die Folie durch die die Schichten von Verbundglas zusammengehalten werden. Wie es im konkreten Fall auch immer sein mag, entscheidend ist das Vorhandensein einer Kunststofffolie mit einer besonderen Eigenschaft, nämlich doppeltbrechend zu sein. (Das ist sie nicht absichtlich, sondern hat sich bei der Herstellung als Nebeneffekt ergeben, der hier aber in den Fokus der Betrachtung rückt).
Wenn nun das (teil-)polarisierte blaue Himmelslicht, durch das Glasdach und damit auch durch die Folie in den Raum fällt,  wird es in der Folie zwei Wellenanteile unterschiedlicher Lichtgeschwindigkeit aufgeteilt. Die Teilwellen schwingen nunmehr in unterschiedlichen Ebenen mit gleicher Phase. Durch die erneute Polarisation, zum Beispiel auf dem Wasser, überlagern sich die Teilwellen in einer Ebene. Dadurch tritt eine Phasenverschiebung ein, die zu farbigen Interferenzerscheinungen führt. Genau diese Farben sind hier zu sehen. Wer es etwas genauer und ausführlicher erklärt haben möchte, schaue sich eine frühere Seite in diesem Blog an.
Ich selbst habe das Phänomen zum ersten Mal in einem Nahverkehrszug beobachtet. Dort zeigten sich die Farben auf einer gläsernen Zwischenwand, über die die Reflexionen der hell beschienenen Außenwelt huschten. Deren Licht war vorher durch das Fenster des Zuges und eine auf der Innenseite der Scheibe angebrachte Kunststofffolie gefallen. Diese Folie, die die Scheibe gegen mutwilliges Zerkratzen schützen sollte, war ebenfalls doppeltbrechend und damit ursächlich für die Farberscheinungen verantwortlich. Allerdings erlangte ich erst dadurch Kenntnis von der Existenz einer solchen Folie, als diese offenbar bei dem Versuch, die Scheibe zu zerkratzen beschädigt worden war und dadurch als solche erkennbar wurde.

Übrigens lässt sich die Farberscheinung in großer Deutlichkeit mit einer Overheadfolie hervorrufen, die man zwischen zwei Polarisationsfolien legt. Dieses nach ihrem Erfinder Michael Berry „Berry Sandwich“ benannte Folienset macht es möglich, das Phänomen mit jeder Lichtquelle hervorzurufen.

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  1. Pingback: Geheimnisvolle Farben | Die Welt physikalisch gesehen - 23. Dezember 2017

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