//
Physik im Alltag und Naturphänomene, Physikalisches Spielzeug & Freihandversuche

Farbige Sonnentaler an der Wand

Im Fenster unserer Diele hängt ein Windspiel (unteres Foto links), das trotz seiner gläsernen Durchsichtigkeit farbige Muster auf die Raufasertapete der Wand oder bei höherem Sonnenstand auf den Fliesenboden wirft. Es dauerte einige Zeit bis ich mich fragte, wieso farbige Lichtspots entstehen und warum die Farben in Form auseinandergezogener Kreise erscheinen.
Schaut man sich das Windspiel genauer an, so zeigt sich, dass ein flaches rechteckiges Glaselement an allen vier Seiten von trapezförmigen nach außen spitz zulaufenden Randelementen umgeben ist. Diese Trapeze sind physikalisch betrachtet nichts anderes als optische Prismen. Sie brechen das hindurchtretende Licht, wodurch es zum einen von der Einstrahlrichtung abgelenkt und zum anderen in einzelne Spektralfarben zerlegt wird. Folglich laufen die Streifen des abgelenkten Lichts mit zunehmender Entfernung immer weiter auseinander. Weil die linken Streifen nach rechts und die rechten nach links laufen, überkreuzen sie sich dabei. Entsprechendes gilt für den oberen und unteren Streifen. Um das zu demonstrieren, habe ich ein Blatt Druckerpapier zunächst nahe hinter das Windspiel gehalten, sodass die Abbildungen auf dem Papier von hinten durch das Papier hindurch gesehen werden können (untere Abbildung von links nach rechts). (Die Grunalation wird durch das nicht ganz homogene Papier hervorgerufen). Es zeigt sich, dass die abgelenkten Lichtstreifen, die in geringer Entfernung noch die Form des Glases besitzen, in großer Entfernung sich immer mehr abrunden und schließlich die Form der Lichtquelle, also in diesem Fall der Sonne annehmen. Dahinter verbirgt sich das Phänomen der Sonnentaler, wonach kleine Öffnungen in hinreichend großer Entfernung nicht die Form der Öffnung abbilden, sondern die der Lichtquelle. Es ist schon erstaunlich, dass selbst die länglichen Seitenstreifen im Abstand der Wand sich zum Abbild der Sonne runden.
Im vorliegenden Fall kommt es wegen der prismatischen Form der gläsernen „Öffnungen“ zusätzlich zu einer unterschiedlich starken Ablenkung der einzelnen Wellenlängen bzw. Farben des weißen Lichts, was sich in mehreren Abbildungen der Lichtquelle in unterschiedlichen Farben zeigt. Diese farbigen Sonnenbilder sind allerdings noch so nahe beieinander, dass sie sich teilweise überlappen. Im Überlappungsbereich entstehen Mischfarben.

Diskussionen

3 Gedanken zu “Farbige Sonnentaler an der Wand

    • Stimmt, deine Beobachtung könnte einen ganz ähnlichen Ursprung haben. Du müsstest mal den Lichtstrahl (mit einem Blatt Papier) verfolgen und schauen wie es genau entsteht. Vorausgesetzt natürlich, dass die Sonnenstrahlrichtung noch passend ist. 🙂

      Verfasst von Joachim Schlichting | 19. April 2019, 08:42

Trackbacks/Pingbacks

  1. Pingback: Prismatische Zerlegung eines Sonnentalers | Die Welt physikalisch gesehen - 31. März 2020

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google Foto

Du kommentierst mit Deinem Google-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Photoarchiv

%d Bloggern gefällt das: