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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Dezember 2020

Wie kommt es zu der doppelten Abbildung der Fenster?

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Erklärung des Rätselfotos des Monats November 2020

Frage: Was haben Schneebeeren mit Schnee gemeinsam?

Antwort: Schneebeeren sind weiß und erinnern dadurch an den Schnee, mit dem sie die Farbe teilen. Die Namensgebung ist auch deshalb gerechtfertigt, weil die Beeren außer durch die Farbe weitere Bezüge zum Schnee haben.  Zum einen bleiben bis in den Winter hinein an den Ziersträuchern gleichen Namens (bot. Symphoricarpos albus) hängen. Auch wenn die Winter in unseren Breiten immer schneeärmer zu werden drohen, erinnern sie uns an die Farbe des Schnees.
Als Kinder hatten wir unseren Spaß mit den weißen Früchten. Wenn man sie zwischen Daumen  und Zeigefinger zerquetscht oder sie mit dem Fuß zertritt, geben sie einen vernehmlichen Knall von sich. Zum Knallen können sie sogar dadurch gebracht werden, dass man sie auf den Boden schleudert. Wir nannten sie wegen der Ähnlichkeit zum damals für Kinder zulässigen Silvesterknaller auch Knallerbsen.
Zum anderen verweisen die Schneebeeren mit ihrer weißen Farbe nicht nur äußerlich auf den Schnee. Auch die Farbentstehung ist in beiden Fällen ganz ähnlich. Die Frucht besteht nämlich wie der Schnee zum Teil aus luftgefüllten Hohlräumen. Das merkt man auch daran, dass sie im Vergleich zu gleich großen anderen Früchten äußerst leicht ist.
Wenn Licht in diese Hohlräume hinein gebrochen wird und dann auf das optisch dichtere Medium trifft, wird es vom Einfallslot weg gebrochen. Das führt ab einem bestimmten Einfallswinkel dazu, dass die gebrochenen Strahlen gar nicht mehr in die feste Substanz eindringen, sondern total reflektiert werden – das Licht wird also wie an einem Spiegel so gut wie unverändert zurückgeworfen. Abgesehen von geringen Absorptionsverlusten bei weiteren Reflexionen verlässt das Licht nur wenig geschwächt die Beere. Allerdings wird es der jeweiligen Form der Grenzflächen und der Zahl der Reflexionen entsprechend in verschiedene Richtungen reflektiert, sodass das einfallende Licht zu einem diffusen Weiß gemischt wird – der Farbe in der die Beere dann erscheint.
Wenn man die Schneebeere knallend zerdrückt, entweicht die Luft und wird durch die wässrige Substanz ersetzt. Sie erscheint dann glasig und teilweise bräunlich verfärbt. Die Luft ist also raus und damit die Luftnummer beendet.
Auch bei den an sich transparenten Eiskristallen, aus denen die Schneeflocken aufgebaut sind, wird das Licht nur zum Teil an den Kristallebenen reflektiert, zu einem anderen Teil dringt es zwischen die Verästelungen der Eiskristalle und wird beim Wiederaustritt an der Grenzfläche zu den lufterfüllten Zwischenräumen oberhalb des kritischen Winkels total reflektiert. Daher ist eine wesentliche physikalische Ursache der weißen Schneebeere dieselbe wie die des weißen Schnees.
Bei vielen weißen Blüten, zum Beispiel beim Buschwindröschen spielt die Totalreflexion ebenfalls eine wichtige Rolle.
Manchmal führt die Totalreflexion zu recht merkwürdigen Effekten, wie man sie beispielsweise beim Eindringen eines Laserstrahls in eine dünne Wasserschicht beobachten kann.

Diskussionen

20 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Dezember 2020

  1. Das müssten 2 Lichtquellen sein. Die zweite, nicht-weisse, könnte von einer Wand stammen, die von der Somne angestrahlt ist und ihr Licht durch die Fenster reflektiert.
    Aber wieso stehen die weissen Fenster im Raum? Ein Hologram? 🙂
    Dann sind da noch die gespiegelten hohen Bogen.
    Ganz schön vertrackt 🙂

    Verfasst von kopfundgestalt | 1. Dezember 2020, 00:32
  2. Schön, lieber Joachim, was du über die Schneebeeren schreibst,
    ich mag sie sehr und hatte sie schon oft im fin:
    https://finbarsgift.wordpress.com/2012/12/06/schneebeerenflugel/
    HG vom Lu

    Verfasst von finbarsgift | 1. Dezember 2020, 09:10
  3. Ich vermute mal, da hat jemand spiegelglatt aufgewaschen, und die schön glasierten glatten Fliesen spiegeln das erleuchtete Abbild an der Wand.

    Verfasst von Richard | 1. Dezember 2020, 14:51
  4. Einmal als Spiegelung, einmal als Reflexion des Lichts? – Egal. Das Foto ist toll!

    Verfasst von christahartwig | 1. Dezember 2020, 20:59
  5. was ist die lösung?

    Verfasst von Jakob | 10. Dezember 2020, 11:15
    • Eine ausführliche Lösung wird mit dem neuen Rätselfoto am 1. Januar 2021 bekannt gegeben. Aber so weit ich sehe, ist die Lösung im Wesentlichen bereits in kürzester Fassung im Kommentar von Richard enthalten, wobei das Aufwaschen gar nicht nötig war.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 10. Dezember 2020, 11:36

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