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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Juni 2022

Wie kommt es zu der doppelten Abbildung?

Erklärung des Rätselfotos des Monats Mai 2021

Frage: Wie kommt es zu der Miniaturabbildung
Antwort: Bei einer Teepause, in der ich ein Stück Kandis in den Tee fallen ließ, entstand eine Blase und ermöglichte es mir durch sie hindurch auf das Stück Kandis zu linsen. Dieses erschien nämlich deutlich verkleinert, so als ob man durch eine Zerstreuungslinse blickte. Wie kann das sein?
Da der Blase ohnehin nur eine kurze Lebensdauer beschieden war und die geselligen Umstände es unmöglich machten, der Sache vor Ort auf den Grund zu gehen, rekonstruierte ich die Situation später in einer Tasse mit Wasser, in das ich zur Entspannung einem Tropfen Spülmittel gegeben hatte. Zur Erzeugung der Blase nahm einen Strohhalm zu Hilfe, mit dem ich auch noch die Blasengröße bestimmen konnte. Und anstelle des Kandis, legte ich eine Cent- Münze auf den Grund der Tasse.
Mit einer solchen Anordnung lässt sich schön verfolgen, dass die Münze wie ehemals der Kandis durch die Blase hindurch betrachtet tatsächlich verkleinert erscheint und zwar umso mehr je kleiner die Blase ist.
Zur Erklärung muss man sich zunächst klarmachen, dass es sich bei der Blase um eine Halbblase handelt und selbst das stimmt nur ungefähr. Damit eine Blase überhaupt als solche existieren kann, muss der Innendruck größer sein als der Außendruck. Denn die Tendenz der Seifenhaut, sich zu einem kugelförmigen Tropfen zusammenzuziehen muss durch einen höheren Innendruck kompensiert werden. Dadurch wird nicht nur die Seifenhaut straff gehalten, sondern im Falle der auf dem Wasser driftenden Halbblase auch die Wasseroberfläche ein wenig eingedellt, sodass im Wasser so etwas wie eine konkave Linse entsteht.
Blickt man durch eine solche Zerstreuungslinse, so erscheinen die durch sie betrachteten Gegenstände – also hier die 1-Cent-Münze – verkleinert: Je kleiner die Blase und damit die Brennweite der von ihr geformten Linse, desto kleiner ist die Abbildung.
In der Abbildung ist die Blase wegen ihrer Transparenz nur indirekt zu erkennen, nämlich durch die tassenfarbene Spiegelung auf dem konkaven Rand der Blase und durch Interferenzfarben im Bereich des Spiegelbilds des lichtspendenden Fensters.

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Diskussionen

15 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Juni 2022

  1. Solche Situationen/Bilder mag ich!
    Der klare Hauptschatten bedarf wahrscheinlich keiner Diskussion, Sonne scheint halt durchs Fenster.
    Aber der zweite!
    Er ist sehr diffus, fällt mir als erstes auf. Nur die breiteren Elemente des Fensters sind hier erkennbar.
    Außerdem liegt er in einem anderen Winkel als sein klarer Bruder …
    Ist das hier ein Spiel mit Doppelbande?

    Verfasst von Ule Rolff | 1. Juni 2022, 00:23
  2. Einmal fällt das Licht direkt durch das Fenster auf den Fußboden, und einmal wird das Licht zurückgespiegelt von den Fenstern gegenüber, so meine Vermutung.

    Verfasst von Gisela Benseler | 1. Juni 2022, 08:30
  3. Mein Sohn (10 Jahre) denkt, die linke Abbildung wird durch die Sonnenstrahlung erzeugt. Die rechte Abbildung wird dadurch erzeugt das der Boden spiegelt, das Fenster wirft diese Helligkeit wieder auf den Boden zurück. Schöne Grüße Manuel und Andrea

    Verfasst von Andrea H | 2. Juni 2022, 20:25
  4. Die erste Abbildung des Fensters ist bedingt durch den Schattenwurf der Sonneneinstrahlung, während die zweite Abbildung des Fensters durch Spiegelung einer anderen Lichtquelle vermutlich die des Himmels ist, was die leicht bläuliche Färbung erklären könnte.

    Verfasst von lie2me2 | 2. Juni 2022, 20:53
    • Das heißt also, der Fußboden ist sowohl Spiegel als auch Projektionswand. Kann man auf einem Spiegel etwas projizieren?

      Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Juni 2022, 21:41
      • Der Spiegel ist doch das Fenster das das Licht auf den Boden wirft, mh denke je nach einfalts Winkel schaue gerade scobel auf 3sat und denke nochmal drüber nach. Jedenfalls ist es als Mensch möglich projektionsfläche wie Spiegel zu sein 😉

        Verfasst von lie2me2 | 2. Juni 2022, 21:53
      • Wenn das stimmen würde, dürfte gemäß Einfallswinkel gleich Reflexionswinkel das Licht nicht von außen, sondern müsste von innen (schräg von oben) kommen. 😉

        Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Juni 2022, 22:18
      • Also wird das Sonnenlicht des Fensters als Schattenwurf auf dem Boden abgebildet und das Licht des Himmels bedingt dass das Spiegelbild des Fensters vom Boden diffus reflektiert wird.
        Somit denke ich kann von einer glatten Fläche sowohl gespielt wie reflektiert werden.

        Verfasst von lie2me2 | 2. Juni 2022, 22:47
      • Das ist richtig. Während ein perfekter Spiegel keinen Schatten oder eine andere Projektion auffangen könnte, kann der glatte Fußboden beides – wenngleich auch nicht perfekt.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 3. Juni 2022, 08:45

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