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Blendung

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Irisierende Wolken aus zweiter Hand

Warum sieht man irisierende Wolken meistens im Wasser oder auf anderen spiegelnden Flächen in der Umwelt und nicht direkt am Himmel? Weil man dazu zu den sonnenlichtdurchfluteten Wolken aufschauen muss. Und das meidet man meistens – zu Recht.
Auf dem Foto sieht man gespiegelte irisierende Wolken. Da die Glasscheiben nur je nach Einfallswinkel einen mehr oder weniger kleinen Prozentsatz der Lichtintensität der Sonne reflektieren, lässt sich das Licht in aller Ruhe ohne Einschränkungen anschauen.
Wie kommt es zu diesem schönen Farbenspiel?
Bei den Wolken handelt es sich meist um Altocumulus, die sich in einer Höhe von 1500 bis 5000 m befinden. Daher bestehen sie nicht aus Eiskristallen, sondern aus kleinen Wassertröpfchen. An diesen Tröpfchen wird das Sonnenlicht gebeugt. Man stelle sich am besten vor, dass beim Auftreffen des Lichts an den verschiedenen Stellen eines Tröpfchens neue Lichtwellen ausgelöst werden. Und wenn die sich im Auge des Betrachters oder der Linse der Kamera überlagern, haben sie im Allgemeinen geringfügig unterschiedliche Wege zurückgelegt. Ist der Wegunterschied gerade so groß, dass sich Wellenbauch und Wellental einer bestimmten Wellenlänge des Lichts (Farbe) aufheben, fehlt die entsprechende Farbe im Spektrum des weißen Lichts und man sieht den Rest der Farben, die sogenannte Komplementärfarbe. Wenn sich Wellenberg und Wellenberg treffen, tritt hingegen eine Verstärkung dieser Farbe auf. Aber auch in diesem Fall wird die „Farbmischung“ des weißen Lichts entsprechend gestört und das Licht wird dadurch farbig.
Bei einem einzelnen Wassertropfen würde man also unter einem bestimmten Winkel zur Einfallsrichtung des Lichts eine ganz bestimmte Farbe sehen. Unter einem anderen Winkel würde eine andere auftreten. Der Tropfen erschiene dann von einem System farbiger Ringe umgeben. Da die Lichtwellen periodisch sind, wiederholten sich die Farben, wenn der Winkel so groß wäre, dass sich jede zweite Wellenberg und –bauch überlagern könnten usw. Allerdings sähe man meist nur eine oder zwei Ordnungen von Farbringen, weil die sich überlagernden Wellenzüge bei natürlichem Licht sehr kurz sind. Man sagt auch, die Kohärenzlänge des Sonnenlichts ist sehr klein.
Damit man die durch Beugung hervorgegangenen Farbringe des weißen Lichts aus der Entfernung überhaupt zu sehen bekommt, muss die Intensität des gebeugten Lichts groß genug sein. Das ist aber nur dann der Fall, wenn sehr viele Tropfen zusammen wirken. Damit dass jedoch passiert, müssen sie von der gleichen Größe sein. Denn nur dann werden die Wellen einheitlicher Wellenlänge (derselben Farbe) in etwa dieselbe Richtung ausgesendet. Wenn der Bereich einheitlicher Tropfengröße in der Wolke hinreichend groß ist, würde man die Sonne oder ihren Reflex auf den Scheiben von einem farbigen Ringsystem umgeben sehen, einer Korona.
In der Realität schwankt die Tröpfchengröße um einen bestimmten Mittelwert. Je nach der Stärke der Abweichung treten wieder Vermischungen der Farben auf, so dass die Korona nur mehr oder weniger farbig erscheint. Im Extremfall überwiegt dann wieder das weiße Mischlicht und die Korona entartet in einen hellen Hof um die Sonne.
Im vorliegenden Fall sind die Tropfengrößen in verschiedenen Teilen der Wolke zwar lokal einheitlich aber global unterschiedlich. Dann entsteht überhaupt kein Ringsystem mehr und es sind nur noch Farbfetzen und –bänder zu sehen und man spricht man von irisierenden Wolken. Die Farben können sich je nach der Dynamik der Tropfen in den Wolken ständig ändern. Besonders häufig ist das Irisieren in Teilen einer Wolke zu sehen, die gerade im Entstehen begriffen ist und daher Tropfen in jeweils einheitlicher Größe aufweist. Das ist meist am Rande der Wolken der Fall. Da sind die Wolken außerdem hinreichend dünn, sodass das Licht überhaupt durch die Tropfenschicht hindurch dringt. In manchen Fällen kann man die Wolken selbst dann irisieren sehen, wenn sie weit von der Sonne entfernt sind.

Der magische Glassplitter

Mein Schreibtisch befindet sich direkt hinter einem Fenster, das den Blick auf ein weites Feld freigibt. Ich saß wieder einmal ohne überzeugende Ideen an der Tastatur und fühlte mich in zunehmendem Maße geärgert durch eine vom Feld ausgehende intensive Blendung. Das Feld war frisch gepflügt und mir kam nichts Rechtes in den Sinn, worum es sich bei dieser Lichtquelle wohl handeln könnte. Ich nahm meinen Feldstecher zur Hand, aber der verstärkte nur die Blendung und gab keinerlei weiteren Aufschluss. Also musste ich der Sache auf den Grund gehen. Ich merkte mir einige markante Stellen um den Corpus delicti einzugrenzen und auf diese Weise ausfindig machen zu können. Es dauerte doch einige Zeit des Hin- und Her und wuchs sich schließlich zu einer mittleren Trainingseinheit aus, denn mein Arbeitszimmer liegt im ersten Stock. Schließlich hatte ich den Übeltäter gefunden, eine etwa 2 cm große Glasscherbe, die beim Pflügen an die Oberfläche befördert wurde. Man sieht sie im Foto im Originalzustand. Leider nichts Antikes. Und auch das Foto lässt sich kaum ohne diese Geschichte als Kunstwerk verkaufen.
Anschließend dachte ich über den Sinn meiner Aktion nach: Ich hatte etwas für meine körperliche Fitness getan. Reicht das?
Erstaunt war ich indes über die Intensität der spiegelnd reflektierten Sonnenstrahlung. Obwohl das transparente Glas (den Schmutz muss man abrechnen) bei senktrechtem Lichteinfall nur 4% des auftreffenden Lichts reflektiert, war der Effekt überraschend stark. Das spricht zum einen für die Intensität des Sonnenlichts. Zum anderen fällt das Licht der Nachmittagssonne ziemlich flach also unter großem Winkel (bezogen auf die Senkrechte) ein. Und da der Anteil des reflektierten Lichts mit der Größe des Einfallswinkels stark zunimmt, kam es insgesamt zu dieser starken Blendwirkung. Wieder einmal ein Beispiel für: Kleine Ursache, große Wirkung.

Solare Wäschetrocknung und reflexive Bleichung

Dieser aus meiner Kindheit noch vertraute Anblick ist heute selten und damit zu einem Fotomotiv geworden. Obwohl wir ins Zeitalter der regenerativen Energiequellen einsteigen (müssen) ist uns der solare Wäschetrockner offenbar nicht mehr gut genug.
Die Szenerie zeigt darüber hinaus noch ein schönes Phänomen. Während die direkte Sonneneinstrahlung die bunten Farben der Wäschestücke gewissermaßen wegbleicht, werden diese durch die Reflexion im Wasser wieder zurückgeholt. Weiterlesen

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