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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Mai 2018

Wie kommt  es zu den Farben?


Erklärung des Rätselfotos des Monats April 2018

Frage:Was spielt sich hier ab?

Antwort: Das Foto zeigt den Moment, in dem eine auf einem flachen Teich (mit einem aus dunklem und hellem Sand bestehenden Boden) driftende Luftblase platzt. Die Haut der Blase zieht sich gerade zu den Seiten hin zusammen. An dem sichelmondförmigen blauen Reflex des Himmelslichts ist noch ein Teil der Blasenhaut zu erkennen.
Da eine Blase auf dem Wasser einen kleinen Überdruck im Vergleich zum äußeren Luftdruck aufweist und infolgedessen das Wasser ein wenig eindellt, bewegt sich mit dem Platzen und dem damit einhergehenden Druckausgleich die Wasseroberfläche im Bereich der Blase nach oben und löst infolgedessen eine Wellenbewegung aus, die auf dem Foto gleich doppelt visualisiert wird.
Zum einen sieht man die konzentrischen Ringwellen um die platzende Blase herum, weil das vom Untergrund ausgehende Licht an der wellenförmig gekrümmten Wasseroberfläche gebrochen wird. Der Untergrund erscheint daher entsprechend verzerrt. Dazu trägt vor allem die Bewegungsunschärfe aufgrund der endlichen Belichtungszeit der Kamera bei. Deshalb erscheint der durch die bewegte Welle hindurch zu sehende Boden längs der Wellen deutlich erkennbar in die Länge gezogen.
Zum anderen sieht man das an den konzentrischen Wellen gebrochene Sonnenlicht durch Fokussierung und Defokussierung in Form von hellen und dunklen Ringen auf den Teichboden projiziert. Da diese Kaustik teilweise durch die Wellen hindurch gesehen wird, tritt eine entsprechende Verzerrung an ihrer oberen Front auf.
Es ist außerdem zu erkennen, dass die kurzen Wellen den längeren vorauseilen. Wir haben es also mit Kapillarwellen zu tun, bei deren Entstehung die Oberflächenspannung von größerem Einfluss ist als die Schwerkraft. Einige weitere Blasen warten noch auf ihren Einsatz.

 

Diskussionen

12 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Mai 2018

  1. Danke für die Erklärung, Joachim. Wieviele Versuche hast du benötigt, um diesen Augenblick (trotz der Endlichkeit der Belichtung) so genau darzustellen?
    Viele Grüße und einen schönen 1. Mai aus Berlin von Susanne

    Verfasst von Susanne Haun | 1. Mai 2018, 07:02
    • Ich wollte nur die Blase fotografieren. Und in demselbem Moment platzte sie weg, so dass mir durch das Ergebnis eine ganz andere Aufgabe zuwuchs – die Trümmer zu einem plausiblen Ablauf des Geschehens zusammenzusetzen. Auch die liebe Maigrüße, wennauch etwas verspätet, Joachim.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 3. Mai 2018, 08:32
  2. Was für ein Zufall-Dann hast Du den ssssssssssehr kurzen Moment des zerplatzen der Luftblase fotografieren können oder hast du eine Hochgeschwindigkeits auslösende Kamera dafür??!!!
    Ich nehme an, das Steinchen? ist lichtdurchlässig und wie bei einer Lupe, Brennpunkt tritt das Sonnenlicht gefiltert durch die Eigendichte und Eigen Farbe des Steines, als rotes Licht wieder aus?

    Verfasst von Malabar | 1. Mai 2018, 21:38
  3. ich nehme an, es handelt sich um eine kabellose Maus mit einem roten Lichtkern, der von der grauen Unterlage reflektiert wird?

    Verfasst von gkazakou | 2. Mai 2018, 15:04
  4. Dann Tippe ich mal auf einen Laser Pointer als Lichtquelle….

    Verfasst von Malabar | 3. Mai 2018, 13:12
  5. Also der große Schatten verrät, dass der Lichteinfall sehr flach ist. Ich denke, der Stein ist an der Unterseite durchlässig und filtert entweder die kurzwelligen Farben der er ist innen rot?

    Verfasst von ch | 3. Mai 2018, 17:28
  6. Das verstehe ich jetzt nicht. Zuerst schreibst du „so viel verraten, dass künstliche Lichtquelle im Spiel ist. Darauf tippe ich auf einen Laser Pointer, darauf du schreibst „…Nein, es ist die Sonne.“ Die Sonne ist doch eine eine natürliche Lichtquelle…?!!

    Verfasst von Malabar | 11. Mai 2018, 22:44

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