Informationen
     
  » Vita/Fotograf
  » Kontakte
  » Equipment
  » Impressum
  » Datenschutzerklärung

Zufallsbild

Nebelbogen, Glorie und Brockengespenst | 29.11.2014
Nebelbogen, Glorie und Brockengespenst | 29.11.2014

michael
 

  Lichtbrechung und Lichtbeugung an Wassertröpfchen  


Eine Vielzahl atmosphÀrischer Leuchterscheinungen wird durch Lichtbeugung oder Lichtbrechung hervorgerufen. Der Regenbogen ist die bekannteste Form davon.



Lichtbrechung entsteht dann, wenn ein Lichtstrahl in ein Medium (z.b. Wassertropfen) eindringt und wie bei einem Prisma in seine einzelnen Farbbestandteile unterschiedlicher WellenlÀnge zerlegt wird.

Lichtbeugung entsteht dann, wenn Lichtwellen an einem Medium wie z.b. Wassertröpfchen abgelenkt werden. Es können neue Wellen entstehen, die bei Überlagerung mit anderen Wellen zu farbigen Erscheinungen fĂŒhren.


(Hits: 50847)
Unterkategorien
Regenbogen (129)







Der Regenbogen ist eines der spannendsten Themen in der AtmosphÀrenoptik. Nicht nur weil es zu farbenprÀchtigsten Ereignissen zÀhlt, sondern auch weil der Regenbogen den Menschen schon immer in seinen Bann gezogen hat.

Physikalisch gesehen ist es nicht ganz leicht die VorgÀnge zu erklÀren wie der Regenbogen tatsÀchlich entsteht. Bei Fragen wie "warum ist der Regenbogen rund" oder "gibt es ein Ende des Regenbogens" wird der eine oder andere schnell an seine Grenzen gelangen, die richtigen Worte zu finden um dieses PhÀnomen zu beschreiben.

Erschwerend kommt noch hinzu, daß es nicht nur DEN Regenbogen gibt, sondern eine Vielzahl von Unterarten. Dazu gehören gespiegelte Regenbögen, gespaltene Regenbögen, rote Regenbögen, Regenbögen bei Mondlicht, Regenbögen die in kĂŒnstlichem Licht erzeigt werden und Regenbögen höherer Ordnung. Sie alle werden hier beschreiben und gezeigt.



Zero order glow (13)





Das "Zero order glow" gehört zur Familie der Regenbögen, obwohl kein farbiges Band erscheint, wie wir es vom primÀren oder sekundÀren Bogen kennen.
"zero" = Null; dies bedeutet dass einfallendes Sonnenlicht innerhalb eines Tropfens NICHT reflektiert wird, den Tropfen durchwandet und dann in abgelenkter Form den Tropfen verlĂ€ĂŸt.

Als Vergleich:
primÀrer Bogen = einfache interne Reflexion
sekundÀrer Bogen = zweifache interne Reflexion

FĂŒr den Beobachter zeigt sich dann, beispielsweise kurz vor Sonnenuntergang, ein rot-oranges intensives Leuchten in Richtung Sonne, wenn dort gerade ein Regenschauer niedergeht.

Dieses Leuchten nimmt einen großen Radius um die Sonne ein (bis zu 40°), was eine Beobachtung des tertiĂ€ren oder quartĂ€ren Regenbogens deutlich mindert, aber nicht ausschließt !



Nebelbogen und Wolkenbogen (24)





Der Nebelbogen Ă€hnelt in der Enstehungsweise dem Regenbogen. Einzig die GrĂ¶ĂŸe der Wassertröpfchen ist entscheidend fĂŒr die annĂ€hernd weiße Farbe des Nebelbogens. Duch die geringe TröpfchengrĂ¶ĂŸe < 0,050 mm im Durchmesser, ĂŒberlagern sich die gebrochenen Lichtwellen und erzeugen wieder weißes Licht..
Der Radius des Nebelbogens kann bis zu 42° betragen, bei kleiner werdenden Tröpfchen verringert er sich.
Sinkt die TröpfchengrĂ¶ĂŸe unter 0,005 mm ist der Nebelbogen nicht mehr sichtbar.
Zum Beobachten sollte man mit dem RĂŒcken zur Sonne stehen und auf die vor sich befindliche Nebelwand schauen.

Der Wolkenbogen ist in seiner Entstehung gleich die des Nebelbogens. Unterschied hierbei ist der Durchmesser der Töpfchen die >0 ,05mm betragen. Dies ist meist in aufsteigenden Nebelschwaden zu beobachten die sich vom Boden lösen und dann als "Wolke" bezeichnet werden. Er Àhnelt stark einem Regenbogen, wobei die Farben nicht so krÀftig wirken. Zudem muss es nicht unbedingt Niederschlag geben, meist verdunsten die Tröpfchen beim Fallen, oder aber sie sind so leicht, dass sie durch Thermik oder durch Wind in der Luft gehalten werden.
Vom Flugzeug aus lassen sich bei einer besonders ausgeprÀgten Glorie meist auch ein Wolkenbogen beobachten.



Taubogen (27)





Der Taubogen entsteht ebenso wie der Regenbogen durch Brechung und Reflexion an Wassertropfen.

Allerdings entsteht der Taubogen auf einer FlÀche, also einer zweidimensionalen Ebene.
Der Regenbogen hingegen entsteht in einem dreidimensionalen Raum.

Beim Taubogen wird der entstehende Regenbogenkegel durch die Ebene (Wiese) geschnitten, sodass eine Hyperbel oder Ellipse auf der FlÀche entsteht.

FĂŒr den Betrachter bleibt diese Hyperbel allerdings ein kreisrunder Bogen, da alle Tropfen auf dieser Ellipse die Bedingung eines sich öffnenden Kegelmantels erfĂŒllen.



Glorie und Brockengespenst (10)





Steht man mit dem RĂŒcken zur Sonne (oder einer anderen starken Lichtquelle wie z.B. die Scheinwerfer eines Autos) und schaut auf eine vor sich befindliche Nebelwand, sieht man seinen eigenen Schatten , der auf diese Nebelwand projiziert wird.

Durch die sich bewegenden Nebelschwaden hat der Betrachter den Eindruck der Schatten wĂŒrde sich auf gespenstische Weise bewegen. Da es auf dem Brocken im Harz ĂŒberdurchnittlich viele Nebeltage gibt, ist dieses PhĂ€nomen dort sehr hĂ€ufig zu beobachten und trĂ€gt auch daher seinen Namen.

Sehr oft ist auch die Glorie zu erkennen, eine Lichterscheinung um den Schatten des Betrachters. Lichtwellen treffen auf feine Wassertröpfchen und werden wieder zurĂŒckgeworfen. Beim Austritt aus den Tröpfchen werden sie gebeugt und erzeugen konzentrisch farbige Kreise. Die Glorie kann besonders gut aus dem Flugzeug beobachtet werden, wenn man sich oberhalb einer Wolkendecke befindet.



Heiligenschein (27)





Der Heiligenschein ist eine Aufhellung um den eigenen Schatten des Kopfes der mitwandert, sofern man in Bewegung ist.

Der Grund dafĂŒr sind kleine Tautropfen die sich in der Nacht auf den BlĂ€ttern oder GrĂ€sern gebildet haben.
Diese Tropfen bĂŒndeln das einfallende Sonnenlicht wie eine Linse, reflektieren es auf der Pflanze und werden beim nochmaligen Durchlauf durch den Tropfen in alle Richtungen gestreut.

Diese Lichterscheinung ist am besten frĂŒh morgens zu beobachten, wenn die Sonne noch recht tief steht. Der eigene Schatten sollte mindestens 15 Meter lang sein. Raue PflanzenoberflĂ€chen eignen sich am besten zur Entstehung des Heiligenscheins, denn dadurch "sitzt" der Tropfen in einem gewissen Abstand zur Pflanze und erzeugt eine bessere LichtbĂŒndelung.


Höfe, KrĂ€nze und Aureolen (109)





Wenn dĂŒnne Schichtwolken am Himmel stehen ist ab und zu eine helle Scheibe um den Mond oder die Sonne zu beobachten. Diese Erscheinung nennt man Hof oder Aureole. Sie ist zur Lichtquelle hin blauweiß und zum Rand hin braunrot.

Verantwortlich fĂŒr die Entstehung sind kleine Tropfen (0,02-0,1 mm), die bei gleicher GrĂ¶ĂŸe einen kreisrunden Hof bilden. Bei unterschiedlicher GrĂ¶ĂŸe sieht der Hof eher verwaschen aus.
Anschließend an den Hof sind oft farbige Ringe zu sehen, diese nennt man KrĂ€nze.

Sie entstehen wie auch die Höfe durch Lichtbeugung. Voraussetzung dafĂŒr sind Tröpfchen gleicher GrĂ¶ĂŸe, die alle zusammen die gleiche Beugungswirkung aufweisen, wie die eines kleinen Loches. Entscheidend dafĂŒr sind die unterschiedlichen LichtwellenlĂ€ngen der einzelnen Spektralfarben, die sich bei gleicher TropfengrĂ¶ĂŸe nicht ĂŒberlagern und somit die KrĂ€nze sichtbar machen.

Wenn das einfallende Licht auf einen Tropfen trifft, durchwandert es ihn zum grĂ¶ĂŸten Teil und wir sehen als Produkt die Lichtquelle als solche, zusammen mit der weißlich-blauen Aureole und dem rötlichen Rand; dem Hauptmaxima. Ein anderer Teil wird an der OberflĂ€che des Tropfens abgelenkt und somit gebeugt. Dabei entstehen hinter dem Tropfen Wellen die sich entweder verstĂ€rken oder aber auslöschen. Je gleichmĂ€ĂŸiger die Tropfen in ihrer GrĂ¶ĂŸe und Verteilung sind, je mehr Ringmuster (Beugungsordnungen) können sich bilden; die Nebenmaxima.

AbhĂ€ngig von der WellenlĂ€nge des Lichts gibt es das kurzwellige blaue Licht, welches in seiner Ausbreitungsrichtung weniger abgelenkt wird und es gibt das langwellige rote Licht das stĂ€rker abgelenkt wird. Das bedeutet das jede Beugungsordnung mit blau beginnt, danach folgt grĂŒn, gelb und schließlich rot.


Irisierende Wolken (67)





Sehr oft kann es vorkommen, dass manche Wolken die nahe an der Sonne stehen, farbige RĂ€nder haben oder sogar gĂ€nzlich rosa-grĂŒnlich schimmern. Diesen Effekt nennt man Irisieren, ebenfalls eine Beugungserscheinung.
Sie ist verwandt mit den KrĂ€nzen, allerdings sind hier kleine Tröpfchen unterschiedlicher GrĂ¶ĂŸe fĂŒr die Entstehung verantwortlich. Gleiche Farben in einer Wolke bedeuten gleiche TröpfchengrĂ¶ĂŸe.
Zum Beobachten irisierender Wolken ist es ratsam die Sonne abzudecken, um eine Blendwirkung zu vermeiden. Durch eine Sonnenbrille kann man die Farben dann noch besser sehenhr>



Lichtbrechung in Tautropfen (14)





Wer sich die MĂŒhe macht und an einem sonnigen Tag morgens eine Wiese aufsucht, an der sich viele Tautropfen gebildet haben, wird erstaunt sein ĂŒber die Farbenvielfalt innerhalb eines einzigen Tropfens. Das Grundprinzip zur Entstehung des Regenbogens.





Gefunden: 0 Bild(er) auf 0 Seite(n). Angezeigt: Bild 0 bis 0.

In dieser Kategorie sind keine Bilder vorhanden.




Bilder pro Seite: 

 

RSS Feed: Lichtbrechung und Lichtbeugung an Wassertröpfchen (Neue Bilder)