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Reflexion

Diese Schlagwort ist 158 Beiträgen zugeordnet

Zur physikalischen Erzählung spiegelnder Fensterscheiben

doppelglasspiegelung_dscf26Der Kosmos ist ein Spiegel, so lautet eine altpersische Weisheit, und Christian Morgenstern sagt: „Der Mensch ist ein in einem Spiegelkerker Gefangener“. Weiterlesen

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Verwirrende Regenbögen in völlig trockener Umgebung

regenbogen_kugel_img_7807_rAm Fenster vor meinem Schreibtisch habe ich als Dekorationsstück eine große transparente Glaskugel stehen. Wenn die Sonne durch das Fenster scheint, projiziert sie einen Lichtbogen in Spektralfarben auf den unteren Rahmen des Fensters. Es handelt sich um die Projektion des Querschnitts eines von der Kugel ausgehenden Lichtkegels, der – wenn die Kugel ein Regentropfen wäre – Regenbogen genannt würde; auch wenn dazu in der Natur zahlreiche Tropfen gemeinsam beitragen. Weiterlesen

Stroboskopische Aufhebung des freien Falls im Zentrum für internationale Lichtkunst

Wir sind in den vorangegangenen Rundgängen im Zentrum für internationale Lichtkunst bereits durch mehrere Räume und Korridore der alten Fabrik gegangen und lassen es uns nicht nehmen, auch noch einen Gang durch den „reflektierenden Korridor“ vom Lichtkünstler Olafur Eliasson (*1967) zu unternehmen, obwohl bereits das Rauschen fallender Wassertropfen ankündigt, dass es hier feucht werden könnte. Aber die Befürchtung erweist sich als unberechtigt, sofern man auf dem vorgesehenen Weg bleibt und nicht versucht, dem Untertitel der Installation „Entwurf zum Stoppen des freien Falls“ entsprechend die Tropfen eigenhändig zum Stillstand zu bringen. Weiterlesen

Licht, Kunst und Naturphänomene – Multidimensionale Lichtblicke

Beeindruckende Lichtkunstwerke sind in einer Dauerausstellung von Raika Dittmann im Zentrum für internationale Lichtkunst in Unna zu sehen. Sie bieten ein wahres multidimensionales Erlebnis. Man kann in einer ersten Annäherung das Herzstück des Exponats für sich betrachten. Es handelt sich um mehrere kunstvoll bearbeitete meist plattenartige Glasobjekte. Sie erinnern teilweise an zerbrochene Sicherheitsglasscheiben, bei der die zersplitterten aber noch zusammenhängenden Teile polygonal gemustert sind. Jedenfalls ziert ein feines Netzwerk von teilweise farbigen Elementen die Glasobjekte, die teils zufällig entstanden, teils bewusst komponiert zu sein scheinen. Weiterlesen

Licht, Kunst und Naturphänomene – kunstvoll leuchtende Glühlampen

Der Japanische Künstler Satoru Tamura (*1972) bringt im Zentrum für internationale Lichtkunst in Unna mit einem übergroßen elektrischen Schalter, den „Point of Contact for Unna“,  eine Säule von Glühlampen zum Leuchten. Dieser ‚Schalter‘ besteht aus einer Messingstange und einer Stahlplatte, die – wenn sie offenbar ohne von außen beeinflusst zu werden – einander berühren, elektrische Funken sprühen, was vom Aufleuchten einer Säule von Lampen gefolgt wird. Weiterlesen

Eine Milchstraße von Reflexen im Zentrum für internationale Lichtkunst

Im Zentrum für internationale Lichtkunst in Unna hat mich eine anspielungsreichen Installationen von Mischa Kuball (*1959), Space, Speed, Speech, besonders beeindruckt. Obwohl viele andere Assoziationen möglich sind, werde ich vor allem an kosmologische Bilder erinnert, an Planeten, Monde, die von Sonnen angestrahlt werden und eine nicht enden wollende Schar von Sternen. Weiterlesen

Ein reflexives Spiel mit Worten im Zentrum für internationale Lichtkunst

Der amerikanische Konzeptkünstler Joseph Kosuth (*1945) zeigt im Zentrum für internationale Lichtkunst in Unna eine Installation, die die Fantasie anregen soll. In einem Raum den man auf einem leicht abfallenden, mäandernden Steg durchquert, begegnet man einen aus Leuchtstoffröhren geformten Text der einem fragmentarisch in immer neuen Variationen entgegentritt. Er stammt von Heinrich Heine (1797 – 1856), der im dritten Buch der Geschichte der Religion und Philosophie in Deutschland unter Benutzung der Analogie der christlichen Inkarnation das Verhältnis zwischen Ideen und politischer Praxis auszudrücken versucht. Weiterlesen

Licht, Kunst und Naturphänomene – ein einzigartiges Museum

Wer sich für Lichtphänomene interessiert, der sollte es nicht versäumen, das Zentrum für internationale Lichtkunst in Unna zu besuchen. Es lohnt sich. Es lohnt sich sogar extra hinzufahren, wie wir es getan haben. Ich fand die Lichtinstallationen so eindrucksvoll, dass ich von einigen mit eigenen Fotos in den nächsten Tagen berichten werde.
Man durfte nämlich in diesem Museum fotografieren; das machte es von vornherein im Unterschied zu anderen ähnlichen Kunstmuseen äußerst sympathisch. Die weitgehend im ursprünglichen Zustand belassenen Räumlichkeiten einer alten Brauerei, in der das Museum untergebracht ist, stellten zudem einen durchweg passenden Kontext für die verschiedenen Lichtgestalten dar und schufen eine einzigartige Atmosphäre, die man so wohl kaum wiederfindet. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats Oktober 2017

Sonne oder Mond?


Erklärung zum Rätselfoto des Monats September 2017
Frage:
Was wächst denn hier; und wie?

Längs einer Linie wachsen Bäumchen – fast möchte man sagen sich gegenseitig reflektierend – längs einer Linie. Auf den ersten Blick würde man vielleicht auf eine Versteinerung tippen. Obwohl die Richtung richtig ist, was das Alter betrifft, so ist die Entstehungsursache völlig verschieden. Hier blickt man auf keine versteinerten Pflanzen, obwohl es sich ebenfalls um dendritische (dendrites: zum Baum gehörend) Objekte handelt. Diese Dendriten sind vor circa 160 Millionen Jahren im Solnhofener Plattenkalk gewachsen. Es handelt es sich um Eisen- und Manganabscheidungenen auf Kluftflächen des Kalks. Entstanden sind sie dadurch, dass mineralreiches Wasser mit hohen Konzentrationen von Eisen und Mangan von Ritzen im Gestein ausgehend in mikroskopisch kleine Hohlräume zwischen den Kalksteinlagen und gedrungen sind und durch sogenanntes diffusionsbegrenztes Wachstum (DLA) solche fraktalen Muster hervorgebracht haben.
Der Vorgang lässt sich übrigens in einfachen Freihandexperimenten nachvollziehen ohne Äonen auf das Ergebnis warten zu müssen.

Vernebelte Durchsichten

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 9 (2017), S. 70 – 71

Licht streuende Partikel zwischen einem Gegenstand und dessen Betrachter trüben den Anblick. Dabei kommt es nicht so sehr auf deren Menge an, sondern vor allem auf ihren Abstand zum Objekt. Weiterlesen

Beobachten und beobachtet werden

abend_dsc07491_rvDer am Fenster sitzende Beobachter ist fast sprichwörtlich. Er zieht sich wie ein roter Faden durch die Literaturgeschichte. Man denke nur etwa an die Erzählung E. T. A. Hoffmanns (1776 – 1822) Des Vetters Eckfenster. Die Eignung des Fensters zum Beobachten hat mehrere Gründe, auch physikalische. Wenn ein Fenster durch keine Gardine verschleiert wird, ist der Beobachter am Tage weitgehend vor Blicken von außen geschützt – es sei denn, er hockt unmittelbar hinter der Scheibe. Weiterlesen

Welle Bild an Bild

Welle_Bild_an_Bild_rvEs ist der Liebe milde Zeit.
Im Kahn den blauen Fluß hinunter
Wie schön sich Bild an Bildchen reiht –
Das geht in Ruh und Schweigen unter.

Georg Trakl, (1887 – 1914): Verklärter Herbst. Weiterlesen

Lichtschwerter – auf dem Wasser und anderswo

Schlichting, H. Joachim. Naturwissenschaften  im Unterricht 159/160 (2017) S. 14 – 15

„Der Reflex auf dem Meer entsteht, wenn die Sonne sich neigt: Vom Horizont her schiebt sich ein blendender Fleck zum Ufer, ein Streifen aus tanzenden Glitzerpunkten; dazwischen verdunkelt das Mattblau des Meeres sein Netz…, und der Sonnenreflex auf dem Meer wird ein schimmerndes Schwert, das sich vom Horizont heran bis zu ihm erstreckt…Während die Sonne tiefer sinkt, färbt der Reflex sich von schimmerndem Weiß zu kupfergoldenem Rot. Und wohin Herr Palomar sich auch wendet, stets ist er selber die Spitze des schlanken Dreiecks. Das Schwert folgt ihm und deutet auf ihn wie ein Uhrzeiger mit der Sonne als Zapfen“ (Calvino, Italo. Herr Palomar. München 1988, S. 18). Weiterlesen

Sonnenschein im Schneckenschleim

sonnenreflexe_in_schleimspu„So malt die Sonne ihr Bild auf alle Wesen, groß im Weltmeere, bunt in Tautropfen, klein auf die Menschen-Netzhaut, als Nebensonne in die Wolke, rot auf den Apfel, silbern auf den Strom, siebenfarbig in den fallenden Regen und schimmernd über den ganzen Mond und über ihre Welten“, sagt Jean Paul in seinem Hesperus. Er hätte noch die schönen Sonnenbildchen auf der gespannten Folie aus getrocknetem Schneckenschlein hinzufügen können, die eine Schnecke verschwenderisch über alle Unwegsamkeiten des pflanzlichen Bewuchses hinweg gespannt und anschließend sich selbst überlassen hat. Weiterlesen

Umkränztes Lichtkreuz im Quadrat

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 8 (2017), S. 64 – 65

Noch viel wunderbarer als der einfache Spiegel
ist der durchsichtige Spiegel, zum Beispiel ein Fenster,
das auf eine Landschaft hinausgeht

Christian Morgenstern (1871–1914) Weiterlesen

Seelandschaft ohne Pocahontas

Endlich haben wir es geschafft, Arno Schmidts (1914 – 1979) Seelandschaft um den Dümmer zu erwandern. Um es vorweg zu sagen, Pocahontas* haben wir nicht getroffen. Dafür aber jede Menge elektromotorisierter Radfahrerinnen und Radfahrer, die für ihr Alter ziemlich fix den See auf dem Deichweg umrundeten, uns immer wieder auf den Grünstreifen zwangen und dadurch ein Stück weit von der Naturbetrachtung und Unterhaltungen abhielten. Dennoch waren die Eindrücke des Sees stärker und ich konnte die folgende Äußerung Schmidts gut nachvollziehen: Weiterlesen

Rätselfoto des Monats Juli 2017

Frage: Wo und wie entstehen diese farbigen Netzwerke?

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Erklärung des Ratselfotos des Monats Juni 2017

Frage: Wie kommt es zu dem Berghang im Pool?

Antwort: Der Anblick des Swimmingpools erscheint auf des ersten Blick so, als habe man es hier mit einer ungewöhnlichen Topologie des Bodens zu tun. Der Boden des Pools sieht am Rande relativ flach aus und scheint zum Vordergrund hin in die Tiefe zu stürzen. Man ahnt vielleicht, dass es sich hier nicht um reale Deformationen handelt – welchen Sinn sollten sie auch haben? – sondern um eine optische Täuschung.
Trotz der Auffälligkeit des Phänomens wird es kaum als solches wahrgenommen. Dafür gibt es gute Gründe: Neben der typischen Blindheit für das Spektakuläre im Alltäglichen, wird man einen Swimmingpool normalerweise nicht durch eingehende Betrachtung, sondern durch Schwimmen oder Planschen in Beschlag nehmen wollen. Hinzu kommt, dass die damit einhergehende Zerstörung der glatten Wasseroberfläche die Sichtbarkeit des Phänomens stark einschränkt.
Daher ist es auch hier wie so oft bei ungewöhnlichen Ansichten des Alltäglichen, dass es sich erst aus einer nicht alltäglichen Perspektive erschließt: Entweder man geht ins Wasser und blickt (ruhig schwimmend oder stehend) flach über die Wasseroberfläche ins Wasser oder – wenn man nicht nass werden möchte – kann man den Blick auch flach auf dem Bauch liegend vom Rand des Beckens her tun. Der Aufwand lohnt sich allemal. Zwar sind für jemanden der weiß, was er sehen will, die Deformationen auch aus einem normalen Blickwinkel andeutungsweise erkennbar. Ungewöhnlich wird der Anblick aber erst aus der ungewöhnlichen Perspektive.
Wie kommt es zu diesen optischen Deformationen?
Blickt man in ein Gefäß mit Wasser so stellt man manchmal – erstaunt oder nicht – fest, dass der Boden angehoben erscheint. Das Licht vom Boden des Gefäßes wird beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium vom Einfallslot weg gebrochen, so dass der Beobachter den Boden höher sieht, als er in „Wirklichkeit“ ist. Bei einer Tasse, in die man eine Münze legt, kann man dieses Phänomen eindrucksvoll demonstrieren (mittleres Foto). Blickt man so in die Tasse, dass man die Münze gerade nicht sieht und behält diesen Blickwinkel bei, so gerät sie plötzlich in den Blick, wenn die Tasse mit Wasser gefüllt wird. Der Boden wird samt der Münze optisch angehoben.
Die optische Hebung kennt man. Was man jedoch kaum kennt, ist die Tatsache, dass der optisch gehobene Gegenstand im allgemeinen nicht senkrecht über dem realen Gegenstand zu sehen ist, sondern je nach Blickrichtung auch mehr oder weniger stark horizontal verschoben erscheint. Wie der Blick ins Schwimmbecken zeigt, variieren diese Verschiebungen mit dem Blickwinkel.
Bei der Tasse ist man auf einen sehr kleinen Sehwinkel aus einer ganz bestimmten Höhe beschränkt. Bei größeren Wasserkörpern wie etwa einem Swimmingpool überblickt man gleichzeitig Gebiete aus stark unterschiedlichen Blickwinkeln insbesondere dann, wenn man sich der Wasseroberfläche stark annähert. Die Variation des Blickwinkels geht mit einer kontinuierlichen Variation der Stärke der Hebung einher und bringt die Deformationen hervor, die im obigen Foto zu sehen sind.
Die Deformationen sind außerdem deshalb so gut zu erkennen, weil Boden und Wände des Beckens mit Fließen belegt sind, die wie „Millimeterpapier“ selbst kleine Verzerrungen zu erkennen geben.
Solche brechungsbedingten Deformationen treten natürlich auch bei anderen Gewässern oder Teichen auf. Weil bei ihnen jedoch meist das rechteckige Bezugssystem fehlt, wird man brechungsbedingte Abweichungen von der unbekannten und unverzerrten „wahren“ Topologie des Bodens kaum feststellen können.

Lichtkreuze im Rechteck

Lichtkreuze sind normalerweise von einem Lichtkreis umgeben. Darüber ist in diesem Blog an mehreren Stellen berichtet worden (z.B. hier und hier ). In den letzten Jahren leuchten mir aber mit zunehmender Häufigkeit auch Lichtkreuze entgegen, die in einem allenfalls leicht abgerundeten Rechteck erscheinen. Das bedeutet, dass die konvexe Scheibe fehlt bzw. ihrem „Dienst“ nur unvollkommen nachkommt. Weiterlesen

Zum Horizont hin wird es heller

zum_horizont_hin_heller_rvWarum wird bei klarem Wetter die schöne Blaufärbung auf Seen und Bächen zum Horizont hin verwaschener? Dafür kann es verschiedene Gründe geben, die mit den unterschiedlichen Wechselwirkungen des Sonnenlichts mit dem Wasser zusammenhängen.
Doch zuvor ein paar Worte zur Lichtwahrnehmung vorweg. Der Mensch kann Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 350 Nanometern (violett) und 750 Nanomentern (rot) sehen, die im Sonnenlicht in einer bestimmten Zusammensetzung enthalten sind. Solange man das Sonnenlicht weitgehend ungestört wahrnimmt, erscheint die Mischfarbe als weiß. Weiterlesen

Lichtbahnen über den Wellen

H. Joachim Schlichting. In: Spektrum der Wissenschaft 6 (2017), S. 58

Spiegelungen auf unruhigen Gewässern führen  manchmal zu seltsamen hellen und dunklen Streifen.

Die Verbindungen von simpeln Gesetzen können
sehr verwickelte Erscheinungen gewähren.

Georg Christoph Lichtenberg (1752–1799) Weiterlesen

Verwirrende Spiegelungen an einer gläsernen Häuserfront

fensterillusion_dscf1870Ich musste schon zweimal (mindestens) hinsehen, um zu erkennen, was hier Sache ist. Eine Einkaufsstraße mit Geschäften aus Beton und Glas. Man hat sich daran gewöhnt. Aber manchmal fällt es schwer, seinen Augen zu trauen. Was man hier sieht, ist ein Gebäude mit einer Front aus Glasscheiben. Das hat man öfter. Auch dass dabei dann das gegenüberliegende Gebäude gespiegelt wird und sich die Glasfront auf diese Weise mit fremden Federn schmückt.
Im vorliegenden Fall ist es noch etwas subtiler. Die Glasfront ist sowohl mit senkrecht ausgerichteten als auch mit geneigten Glasscheiben versehen. Die Scheiben, die von der Vertikalen weggeneigt sind, spiegeln dem Reflexionsgesetz entsprechend dem unten in der Straße stehenden Betrachter das schräg von oben kommende Licht in die Augen. In diesem Fall stammt es vom blauen Himmel. Die Scheiben erscheinen blau. Und weil man ziemlich flach (also unter großem Einfalls- und Reflexionswinkel) auf die Scheiben blickt, dominiert das reflektierte Licht. Die Scheiben hingegen, die nicht geneigt sind, reflektieren das von der gegenüberliegenden Häuserfront kommende Licht.  Auf diese Weise werden dessen Fenster so naturgetreu reflektiert, als wären es die eigenen. Verräterisch ist allenfalls, dass die Fenster der Größe und Anordnung der reflektierenden Scheiben entsprechend ohne Rücksicht auf die tatsächlichen Begrenzungen ausgeschnitten werden und daher teilweise fragmentiert erscheinen. Eine Ausnahme bilden einige geneigte Scheiben auf der linken Seite, die noch vom Licht der oberen Fensterfront eines höheren Gebäudes getroffen werden.
Wenn man vor dem Gebäude entlang geht, merkt man auch an den Verschiebungen der Reflexionen, dass hier irgendetwas nicht stimmt. Dass die Reflexionen so lichtstark sind, ist darauf zurückzuführen, dass die reflektierte Fensterfront des gegenüberliegenden Gebäudes im Sonnenlicht liegt. Das kann man an den Reflexen der Sonne durch einige gegenüberliegende Fenster erkennen, die die unteren blauen Scheiben teilweise aufhellen.
Die Täuschungen waren so echt, dass ich vor dem Gebäude stehend nur durch gedankliche Einbeziehung der geometrischen und optischen Unstimmigkeiten die Illusion zu entlarven vermochte.

Vom Sonnenuntergang durchflammt

Springbrunnen_opalAls wir gehen und einen letzten Blick durch den Bogen des Schlosstors werfen, ist der ganze Regen des großen Springbrunnens vom Sonnenuntergang durchflammt, wie ein Opal im Feuerschein.

Edmond und Jules de Goncourt: Tagebücher. Frankfurt: Insel Verlag 1996. Weiterlesen

Manchmal sieht man sich so, wie man sich fühlt

Auf einer längeren Wanderung durchqueren wir einen urbanen Bereich. Unsere Blicke bleiben an der Auslage eines Lampengeschäfts hängen, wo wir den Spiegel vorgehalten bekommen und dabei so gar nicht erleuchtet, sondern mehr deformiert werden. Sinnigerweise fühlen wir uns auch so, wie wir uns hier sehen – vielleicht nicht ganz so bunt.

Der Glasschirm der Lampe reflektiert bei senkrechtem Lichteinfall nur etwa 4% an jeder Grenzschicht zwischen Luft und Glas. Das meiste Licht geht also hindurch. Soll es ja auch, weil die wesentliche Funktion der Lampe darin besteht, ihr Licht möglichst ungehindert auszustrahlen. Im vorliegenden Fall kommt allerdings nur Licht von außen, von dem der vergleichsweise dunkle Raum nur wenig wieder zum Fenster hinausstrahlt. Da reichen dann schon die paar Prozent, die die direkt auf das Fenster gerichtete Seite der Glaskugel zurückgibt.
Der Farbeffekt kommt dadurch zustande, dass die Glaskugel mit einer dünnen, ziemlich durchlässigen Metallschicht bedampft ist. Die Schicht ist so dünn, dass durch Interferenz bestimmte Wellenlängen des weißen Lichtes geschwächt und andere verstärkt werden, sodass man eine Mischung der verbleibenden Farben sieht.

Wie heilig ist der Heiligenschein?

Heiligenschein_lampe_2Als ich die Fotos einen Freund zeigte, staunte er über die Stärke meiner Taschenlampe. Er hatte im ersten Moment wirklich geglaubt, dass die abgebildete Person das Feld mit einer Lampe ausleuchtet. Die Abbildung der Person besteht allerdings aus deren Schatten und die Lampe ist die kürzlich aufgegangene Sonne: In Zusammenarbeit mit dem Frühtau auf den Pflanzen führt sie hier zu einem interessanten Lichtphänomen, dem Heiligenschein, der den Schattenkopf umkränzt. Weiterlesen

Blauschimmernde Löwenzahn-Fallschirme kurz vor dem Start

Loewenzahn_unter_blauem_HimBei bedecktem oder blauem Himmel im Schatten gibt es kein reines Weiß. Denn woher sollte es kommen. Der blaue Himmel sendet blaues Licht aus und Gegenstände, die alle Wellenlängen reflektieren, im weißen Sonnenlicht daher auch weiß aussehen, nehmen einen leichten Blauschimmer an. Das sieht man meistens nicht und ärgert sich vielleicht auch noch, wenn die Kamera nicht den gewünschten Weißabgleich vornimmt. Im vorliegenden Fall war mir das bläuliche Leuchten der ansonsten schneeweißen Fallschirmchen mit den daran hängenden Samen des Löwenzahns aufgefallen.
Besonders gut lässt sich die Blaufärbung bei Schnee im Schatten erkennen, weil man dann im Kontrast dazu auch noch den wirklich weißen Schnee im Lichte der Sonne sehen kann.

Geisterhafte Lichtquellen in Kugellampen

Kugelleuchten und Designerglühlampen haben seit einiger Zeit Hochkonjunktur. Insbesondere in modern eingerichteten Restaurants und Cafés findet man seinen Platz zeitgemäß ausgeleuchtet. Es lohnt sich, mal darauf zu achten. Im vorliegenden Fall (siehe Foto) befindet sich in einer transparenten Glaskugel eine Lampe mit einem viellinigen hell leuchtenden Filament, wie man es von den vertrauten nunmehr aussterbenden Glühlampen so nicht kennt. Weiterlesen

Quételet im Spiegel der Kunst…

SpiegelfolieAuf einer Kunstausstellung im Museum Kunstpalast in Düsseldorf vor einigen Jahren mit dem Titel „Zerbrechliche Schönheiten“ stieß ich neben eindrucksvollen Exponaten an den Wänden auf ein vielleicht gar nicht als ein solches gemeintes Exponat auf dem Boden eines der Ausstellungsräume. Der Boden war nämlich komplett mit Spiegelfolie ausgelegt, die in dem Raum  – und das war sicherlich beabsichtigt – eine interessante Lichtstimmung hervorrief. Weiterlesen

Reflektieren mit Herz

feuerherz_img_4045_rvWegweiser:

Wir erkennen die Wahrheit
nicht allein mit der Vernunft,
sondern auch mit dem Herzen

Blaise Pascal (1623-1662)

Wenn weißer Schnee in Farben funkelt

schneefunkeln_dscf9606abrvH. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 3 (2017), S. 54 – 55

Ein jedes Stückgen Eis, ein jeder kleiner Hügel
Schien recht ein klarer Sonnen-Spiegel

Barthold Heinrich Brockes (1680–1747)

Einzelne Eiskristalle sind durchsichtig. Gerade diese Eigenschaft lässt Schnee weiß erscheinen – und unter den richtigen Bedingungen sogar bunt glitzern. Weiterlesen

Abstraktionen des Realen

abstrakt_1_dsc05775Alles Abstrakte wird durch Anwendung dem Menschenverstand genähert,
und so gelangt der Menschenverstand
durch Handeln und Beobachten zur Abstraktion.

Johann Wolfgang von Goethe Weiterlesen

Die Uttumer Kirche in der Morgensonne

UttumkircheIn der Krummhörn in Ostfriesland thronen in vielen Orten alte windschiefe Kirchen auf ihrer Warft und sind in dem flachen Land weithin zu sehen. Sie sind ein vertrauter Anblick für die Bewohner und Lichtblick für die Besucher. Dies gilt im wahrsten Sinne des Wortes, wenn wie hier bei der altehrwürdigen Kirche von Uttum die tiefstehende Sonne das alte Bauwerk in den verschiedenen Rottönen der aus dem Kleiboden geformten Klinker zum Leuchten bringt, sodass vieles andere in den Schatten gerät. Weiterlesen

Räteselfoto des Monats Dezember 2016

weihnachtskerzenreflexionenKerze vor dem Fenster. Wie kommt es zu den Farben? Weiterlesen

Nebensonne – Lichtbrechung an Eiskristallen

NebensonneDieses Naturphänomen mag auf den ersten Blick an einen Teil eines Regenbogens erinnern. Davon dass dies nicht der Fall ist, überzeugt man sich schon durch die Position des Farbstreifens, der in einem Winkel von 22° links oder rechts – manchmal auch beidseitig – neben der Sonne zu sehen ist. Man spricht daher auch von einer Nebensonne. Die Lichterscheinung kann unter Umständen so stark wirken, dass man in der Tat an die Sonne erinnert wird, insbesondere dann, wenn die „richtige“ Sonne verborgen ist.
Wissenschaftlich nennt man die Nebensonne Parhelion, was auf altgriechisch dasselbe besagt. Im englischen Sprachgebrauch ist auch sehr fantasievoll von „sun dogs“ (Sonnenhunde) die Rede, so als würde die Sonne mit ihren Hunden an der Leine spazieren gehen.
Lichtweg im EiskristallrvAnders als beim Regenbogen sind nicht Wassertropfen für die Entstehung der Spektralfarben verantwortlich, sondern dünne Wolken von Eiskristallen. Diese Eiskristalle wirken wie winzige hexagonale Prismen, die das Licht ihrer Geometrie und Substanz entsprechend brechen und damit aus der ursprünglichen Richtung ablenken (nebenstehende Grafik): Sichtbares Licht hat ein Minimum der Ablenkung zwischen 21,7° (rot, 656 nm) und 22,5° (violett, 400 nm). Unter kleineren Winkeln kann keine Brechung mehr auftreten. Die meisten Lichtstrahlen, die zum Betrachter gelangen, werden in Winkeln nahe beim Minimum der Ablenkung gebrochen, wodurch ein heller inneren Rand zu sehen ist.
Dass die Nebensonnen auf gleicher Höhe wie die Sonne erscheinen, ist darauf zurückzuführen, dass die flachen Eisplättchen gewissermaßen horizontal liegend sinken und daher ihre Orientierung bis auf kleine Schwankungen beibehalten.
Wenn die Eiskristalle nicht so flach und beliebig orientiert sind, tritt ein ganzer Kreisbogen um die Sonne auf, der so genannte 22° Halo. Die Nebensonnen sind im Grunde nur ein Spezialfall eines komplexen Halosystems.

Gespinste als Lichtfänger

Weihnachtsbaum_DSC03110arvWar hier ein Verpackungskünstler am Werk? Oder haben fleißige Spinnen ihren Weihnachtsbaum schon geschmückt?
Die Urheber dieser Gespinste, die Spinnen, werden weder an das eine noch an das andere gedacht haben, sondern an Insekten, die sie in diesem ansonsten unsichtbaren Netzwerk zu fangen gedenken. Nach einer kühlen und feuchten Herbstnacht, haben sich Tautropfen an den Spinnfäden niedergeschlagen, an denen seinerseits das Licht gestreut wird und die Fäden auf diese Weise sichtbar macht: Weiterlesen

Rätselfoto des Monats November 2016

130_tropfen_rvFrage: Wie kommt es zu dieser künstlerisch anmutenden Struktur?

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Erklärung des Rätselfotos des Monats Oktober 2016

Frage eines Kindes: Warum hebt er nicht ab?

Antwort: Keine dumme Frage, denn das Kind weiß, dass wenn es seinen Ballon loslässt, dieser sich unwiederbringlich in die Luft erhebt. Aber eine kleine, sehr grobe Überschlagsrechnung zeigt, dass die Befürchtung des Kindes völlig unberechtigt ist.
Man kann leicht abschätzen, ob die Bedenken des Kindes berechtigt sind. Ein Latexballon mit 30 cm Durchmesser hat ein Volumen von etwa 14 Liter. Ein Liter Luft wiegt 1,2 g. Ersetzt man die Luft durch Helium, das 0,18 g pro Liter wiegt, so ist der Ballon pro Liter ungefähr 1 g, also insgesamt 14 g leichter. Da die Latexhülle etwa 4 g wiegt, so ergibt sich eine Tragkraft von 10 g. Wenn man also 1/10 einer Tafel Schokolade (100 g) dranhängt, würde der Ballon in etwa schwerelos sein. Um genügend schnell aufsteigen zu können, darf man nur einige Gramm (vielleicht 3 Gramm) weniger dranhängen. Es bliebe eine Tragkraft von 7 g. Ein Mensch mit einer Masse von 70 kg würde erst aufsteigen, wenn er an einer Traube von 10000 Ballons hinge.
Das ist viel, wie man sich an der Größe der Traube klarmachen kann, die sich ergäbe, wenn man die kugelförmigen Latexballons kugelförmig zusammenbände, was natürlich nur näherungsweise gelänge, hier aber angenommen wird, um eine einfache Abschätzung machen zu können.
Das Volumen der großen Kugel wäre 10000 mal so groß wie das eines einzelnen Ballons, wenn man davon ausginge, dass die Kugeln ohne Zwischenraum aneinander lägen. Aber das ist nicht realisierbar. Man schafft es höchstens, die Kugeln bei kleinstmöglichen Zwischenräumen aneinanderzupacken. Das wäre – wenn ich mich nicht verrechnet habe – bei einer „unendlichen“ Kugelpackung des Raumes mit einem Füllgrad von 74% möglich. So käme man auf einen Kugeldurchmesser von 7,14 m; in Wirklichkeit wäre es also noch mehr.
Bei Folienballons – mit solchen haben wir es auf dem Foto zu tun – ist die Situation noch ungünstiger. Da der Ballon bei etwa gleichem Volumen ca. 10 g wiegt, würde der Rest kaum noch für eine Nutzlast reichen. Daher reicht ein relativ kleine Masse, um die Ballontraube am Abheben zu hindern. Man gibt meist noch etwas Masse hinzu, um auch gegen normale Windböen gewappnet zu sein.