Lichtbrechung

1. Meteo 101 Lichtbrechung Ist die unterste Luftschicht im Winter kalt, so kann man Objekte aus weiter Entfernung sehen – wie hier den Mt. Canigou in den Pyrenäen aus ~250 km Entfernung in Marseille (Bild: J.-F. Coliac).

2. Meteo 102 Schattenspiele Wenn man sich nach einem Sonnenuntergang auch einmal umdreht, sieht man oft den Schatten der Erde aufsteigen. Für das charakteristische Blau ist übrigens die Ozonschicht verantwortlich. Darüber findet man das Rosa- oder Purpurlicht der Gegen-dämmerung, auch als „Gürtel der Venus“ bezeichnet. Hier mischt sich rück-gestreutes rotes Sonnenlicht mit dem Blau des Himmels. Bilder: Marko Riikonen (oben), Les Cowley.

3. Meteo 103 Gegendämmerung Der „Gürtel der Venus“ über dem Dachstein (Bild: UF).

4. Meteo 104 Schattenspiele „Sonnenstrahlen“ bzw. Krepuskularstrahlen sieht man besonders deutlich, wenn die Sonne durch (aufgelockerte) Bewölkung scheint. Die Strahlen sind parallel, scheinen aber aufgrund der Perspektive von einem Punkt aus-zugehen (so wie Bahnschienen oder auch Bäume), Bilder: UF.

5. Meteo 105 Wolkenschatten Es ist durchaus glaubhaft, dass diese Krepuskularstrahlen auch an der Inspiration für den Pyramidenbau beteiligt waren (Bild: Greg Parker). Dreht man sich um, so sieht man wahrscheinlich Anti-Krepuskularstrahlen, die ebenfalls scheinbar am Horizont zusammenlaufen.

6. Meteo 106 Bergschatten Die Schatten von Bergen sehen immer dreieckig aus – bei Vulkankegeln, wie hier der Nevado Sajama, natürlich erst recht (Bild: George Steinmetz).

7. Meteo 107 Bergschatten David Harrington Michael Onnelly Der Mauna Kea auf Hawaii ist ein guter (und leicht erreichbarer) Beobachtungs-ort für Bergschatten. Sieht man dabei auch den Mond, so muss es ein Voll-mond sein. Wenn es nicht danach aus-sieht (wie im Bild links) dann handelt es sich um eine Mondfinsternis. Alex Mukensnable

8. Meteo 108 Bergschatten Als „UFO-Produzenten“ werden wir ihn noch kennen lernen. Hier betätigt sich der Mt. Rainier als „Schattenwerfer“ (Bild: Sally Budack).

9. Meteo 109 Regenbogen Beim Regenbogen wird Licht am Rand von Regentropfen (zweimal) gebrochen und an der Rückseite reflektiert. Dabei beträgt der maximale Winkel 42°, und in diesem Winkel sieht man auch den Bogen (Caspar David Friedrich, Les Cowley).

10. Meteo 110 Die Farben des Regenbogens Blaues Licht (n = 1.3435) wird in Wasser stärker gebrochen als rotes Licht (n = 1.3318), deshalb kommt es zu einer Aufspaltung der Farben (Bild: Steve Crowe, Skizzen: wikimedia, C.D. Ahrens).

11. Meteo 111 Doppelter Regenbogen Ein zweiter Regenbogen entsteht (in einem Winkel von 51°), wenn das Licht im Regentropfen ein zweites Mal reflektiert wird. Dabei ist die Reihenfolge der Farben umgekehrt (Kimberly Perez, Skizze: wikimedia).

12. Meteo 112 Zu viele Regenbogen Hier gibt es ein paar überzählige Bögen – „Supernumerary Rainbows“. Sie entstehen durch Interferenz– und waren erste Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes (Bild: Verena Tiessen).

13. Meteo 113 Regenbogen für Fortgeschrittene Für eine Einführungs-Vorlesung definitiv zu viele (Bild: Terje O. Nordvik).

14. Meteo 114 Kompletter Regenbogen Bei passendem Standpunkt kann man auch komplette Regenbögen sehen (Bilder: S.S. Matthiasson (l.), I. Parker, T. Gamache (inset)). Aber wo ist dann der Schatz?

15. Meteo 115 Nebelbogen Nebelbogen entstehen ähnlich, aber an (viel kleineren) Nebeltröpfchen. Ihnen fehlen die Farben, dafür erscheint im Zentrum ein neues Phänomen (Bild: Mila Zinkova).

16. Meteo 116 Brockengespenst Auf der Nebelwand kann man im Sonnengegenpunkt seinen eigenen Schatten als „Brockengespenst“ sehen, umgeben von einer Glorie (Bild: Hannes Pichler). Auch hier braucht man zur Erklärung die Wellenoptik (Lichtbeugung und Interferenz).

17. Meteo 117 Brockengespenst Benannt ist das Phänomen nach dem Brocken im Harz-Gebirge, wo man es häufig beobachten kann. Relativ häufig sieht man „Brockengespenst“ und Glorie auch beim Blick aus dem Flugzeug (Bild: Rick Stanciewicz).

18. Meteo 118 Halos Halos (hier mit der Sonne fast genau im Zenit) entstehen durch Brechung in hexagonalen Eiskristallen, die wie Prismen wirken (UF).

19. Meteo 119 Halos Das 22° Halo kann oft beobachtet werden (meist bei Cirrostratus Wolken) (Bild: UF, Skizze: C. Donald Ahrens).

20. Meteo 120 Halos und Nebensonnen Kleine 6-eckige Plättchen, die waagrecht in der Luft schweben, sorgen für Nebensonnen (Bild: Andrea Steiner, Skizze: C.D. Ahrens).

21. Meteo 121 Halos und Nebensonnen Horizontal ausgerichtete Sechsecke produzieren die Nebensonnen,unregelmäßig ausgerichtete Sechsecke den Rest des 22° halo. 22° ist der minimale Ablenkungswinkel (Quelle: Les Cowley).

22. Meteo 122 Nebensonnen Jerry Walter

23. Meteo 123 Halos und mehr Hier sehen wir fast alles, was die Lichtbrechung und -reflexion an bzw. in Eiskristallen so zu bieten hat (Bild: Jay Brazell). Mehr dazu in: „Physik der Atmosphäre 2“

24. Meteo 124 Nebenmonde Während Nebensonnen („sun dogs“) noch relativ häufig zu beobachten sind (links, David Wigglesworth), sieht man Nebenmonde („moon dogs“) nur ganz selten (David Cartier).

25. Meteo 125 Nebenmonde Halo, Nebenmonde und Tangentenbogen in einer Dar-stellung von Fridtjof Nansen (mit Dank an Georg Buchner).

26. Meteo 126 Pollen-Korona Eine Korona (bzw. „Hof“) entsteht durch Licht-Beugung – meist an Wassertröpfchen (oben, Bild: Martin Dietzel), in Ausnahme-fällen aber auch an Pollen-Körnern (rechts, P.-M. Heden) – und bildet deren Form ab.

27. Meteo 127 Polarlichter Polarlichter Gibt es dann erst in der Geo-physik Vorlesung im Sommer-Semester www.northern-lights.no