Regenbogen durch Lichtreflexion

Hallo Laura,

Da bringst Du jetzt aber ganz schön was durcheinander!

Wenn das Licht durch eine Glasscheibe tritt und dabei verändert wird, ist das Lichtbrechung oder Refraktion.

Wenn das Licht von einer Oberfläche gespiegelt wird, ist das Reflektion. Die tritt hier aber gar nicht auf!

Regenbogen kannst Du auch mit einer gepressten (silberfarbenen) CD oder DVD sehen! Die hat viele sehr eng beieinander liegende Rillen.
Obwohl die Oberfläche das Licht spiegelt, erzeugt auch hier nicht die Reflektion den Regenbogen, sondern genau genommen die Lichtbeugung an den regelmäßigen Rillen.

Ich finde es schön, dass Du dich für viele Dinge begeistern kannst und die Begeisterung weiter geben möchtest. Das mache ich ebenfalls, z.B. bei öffentlichen Führungen in unserer Sternwarte.
Aber ich finde auch, gerade wir sollten sehr darauf achten, in der Öffentlichkeit keine physikalisch falschen Aussagen zu machen.

Trage weiter dazu bei, Menschen zu begeistern, aber strebe dabei auch nach Wahrheit! Das verringert die Begeisterung überhaupt nicht, im Gegenteil!
Wenn ich solche Beiträge wie von dir oben lese, dann ist das wegen der Sachfehler für mich etwa so, als wenn jemand mit Begeisterung ein schönes Lied ziemlich falsch singt[V]

Gruß,
Martin

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn das Licht von einer Oberfläche gespiegelt wird, ist das Reflektion. Die tritt hier aber gar nicht auf!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

http://www.lektor.at/beliebte-…eflexion-oder-reflektion/

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...dass die Farben des Regenbogens nach dem brechen durch die UV- Strahlung entsteht die verschiedene Toene beinhaltet.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

eine weitere Vorlesung aus der Reihe "Physik für Dummies"[:o)]

Hallo Laura,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine ganz liebe Freundin von mir namens Kim, die ich von der Sternwarte kenne und die Physik studiert hat mir mal erklaert, dass die Farben des Regenbogens nach dem brechen durch die UV- Strahlung entsteht die verschiedene Toene beinhaltet.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Also, entweder hast Du deine Freundin ein wenig falsch verstanden, oder sie hat dir da was nicht richtig erklärt.

Durch Lichtbrechung können nämlich niemals aus UV-Licht die Farben des Regenbogens entstehen.
Lichtbrechung kann nur ein Farbgemisch in die verschiedenen enthaltenen Farben trennen. Farben, die vorher nicht "drin" sind, können hinten auch nicht raus kommen.
Andere Farben können durchaus aus UV-Licht entstehen, aber eben niemals durch Lichtbrechung, sondern nur mit speziellen Farbstoffen (oder durch die Ausdehnung des Universums[;)]).

Liebe Laura, ich muss es leider noch mal schreiben: Begeisterung ist die eine Sache, aber wenn Du hier laufend physikalische Zusammenhänge völlig falsch beschreibst, weil Du dich damit offenbar überhaupt nicht auskennst, macht es keinen Spaß, ständig "hinter dir aufräumen zu müssen".

Du schreibst in deinem Benutzerprofil, dass Du dich beruflich in Richtung Bildung und Chancengleichheit engagierst. Das finde ich sehr löblich und unterstützenswert. Aber bitte bedenke, dass Bildung Weitergabe von Wissen bedeutet. Die größte Begeisterung läuft ins Leere, wenn keine vernünftige Basis da ist. Da hilft dann auch keine pädagogische Ausbildung.

Wenn Du dich wirklich in Sachen "Astronomie für Alle" engagieren möchtest, dann eigne dir bitte, bitte erst mal ein Grundlagenwissen in Optik und Mechanik an, damit Du selber die Zusammenhänge richtig verstehst. Nur mit dieser Grundlage macht es Sinn, etwas davon an andere Menschen zu vermitteln.

Langsam leicht genervte Grüße,
Martin

Hallo Laura,

ich habe nun bestimmt schon 2 oder 3 Mal versucht dir zu erklären, dass die Entstehung eines Spektrums bzw. Regenbogens nichts mit UV-Licht zu tun hat, aber die Fehlinformation deiner Freundin scheint sich ja hartnäckig zu halten. Ob nun sie etwas falsch erklärt hat oder du etwas falsch verstanden hast, kann ich nicht sagen. Fakt ist: "... dass die Farben des Regenbogens nach dem brechen durch die UV- Strahlung entsteht" ist sowas von falsch! Bei der Lichtbrechung fächert ein Regentropfen oder ein Prisma ein Farbengemisch (ja, das weiße Sonnenlicht ist nur ein Gemisch aus Farben) in seine Regenbogenfarben bzw. Spektralfarben auf. UV-Strahlung hat damit nichts zu tun!

Du solltest wirklich die dir schon bekannten Ratschläge befolgen und dir grundlegendes Wissen in der Astronomie/Physik aneignen. Wie du siehst: Nacherzähltes kann falsch sein, darum sollte man immer versuchen zu überprüfen, ob das Gehörte auch stimmt. Ein Autor beispielsweise macht nichts anderes.

Hallo Laura,
ich befürchte, dass es da vom Verständnis noch weiter fehlt. Einen Physikgrundkurs kann ich Dir hier keinen geben, aber vielleicht hilft es wenn Du die Artikel der Reihe nach durchliest:
http://de.wikipedia.org/wiki/Brechung_%28Physik%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Dispersion_%28Physik%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Regenbogen

Du kannst auch für Dich entscheiden, dass Du das nicht so genau wissen willst oder doch.

Viele Grüße,
Roland

Hallo Laura,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ist folgendes richtig:

Licht und Wasser treffen aufeinander, sodass das Licht gebrochen werden kann, z.B. wenn es gerade geregnet hat und danach wieder die Sonne scheint.

Das gleiche Ergebnis kann man auch mit einem Prismaglas herbeifuehren, indem man das mit Wasser gefuellte Gehaeuse gegen das Sonnenlicht haelt.

Die Farben entstehen im Licht der Sonne.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das hört sich schon besser an. Ein Prisma ist allerdings nicht mit Wasser gefüllt, man kann es sich eher als kleine Glaspyramide vorstellen.

Wie du nun gesehen hast, kann man das sichtbare Licht der Sonne oder einer Glühbirne in Regenbogenfarben zerlegen. Der dabei entstehende bunte Farbstreifen nennt man Spektrum, weshalb man auch von Spektralfarben spricht. Jeder Farbanteil eines Lichtstrahls hat andere Brechungseigenschaften, weshalb jede Farbe unterschiedlich gebrochen wird und so wird schließlich das Sonnenlicht in seine farbigen Bestandteile von Rot bis Blau zerlegt.

Leichter kann man es eigentlich nicht zusammenfassen. Wie schon an anderen Stellen erklärt wurde: Physik kann nur bedingt in leichter Sprache wiedergegeben werden und spätestens bei Relativitäts- und Quantentheorie versagt jede bildliche Darstellung.

Hallo Nico,
Du hast es schön zusammengefasst. Dennoch halte ich es wichtig die ausführlicheren Artikel zu lesen. Wenn Deine Zusammenfassung dann nur halbscharrig verstanden wird, man z.B. gar net weiß was Lichtbrechung ist, kommt etwas ähnliches heraus wie vorher. Dann kommt schnell eine ähnliche Geschichte heraus wie eingangs, nur dass keine Physikstudentin was erklärt hat, sondern ein Nico vom Astrotreff [;)].

Das ist nicht bös gemeint, ich hab halt ähnliches schon öfters erlebt.
Da werden dann physikalische Begriffe wie z.B. Brechung aufgegriffen und dann in einen Satz eingebaut ohne dass derjenige weiß, was z.B. Brechung oder Dispersion bedeutet. Daher ist es gut wenn die Grundlagen nochmal "aufgefrischt" werden. [;)]
Servus,
Roland

Hallo Leute,

Man kann durchaus die Lichtbrechung in einfacher Sprache ausdrücken.
Ich bin mal so nett und versuche das hier:

Im Vakuum (z.B. Weltraum) breitet sich das Licht ungebremst aus. Hier hat es die maximal mögliche Geschwindigkeit, nämlich Lichtgeschwindigkeit (Symbol= kleines c) mit knapp 300.000 km pro Sekunde, das ist fast bis zum Mond oder knapp 8x um die ganze Erde.

In durchsichtiger Materie, z.B. klares Glas, Kunststoff, oder Wasser, wird das Licht gebremst.
Auch in Luft wird das Licht ein klein wenig gebremst, bewegt sich also nicht ganz mit c.
Wenn Licht schräg auf eine Oberfläche = "Grenzschicht" trifft, wird es abgelenkt, d.h. breitet sich nicht auf geradem Weg aus, sondern in einem bestimmten Winkel. Diese Ablenkung wird direkt vom Abbremsen des Lichts verursacht. Man nennt sie auch Lichtbrechung oder Refraktion.

Es gibt ein lustiges Experiment, um die Lichtbrechung zu simulieren:
Mehrere Leute haken sich an den Armen ein und gehen nebeneinander mit gleicher Geschwindigkeit. Das ist die ankommende Lichtwelle.
Sie gehen im schrägen Winkel auf eine gerade Linie auf dem Boden zu. Das kann auch ein Übergang Asphalt/Sand oder etwas ähnliches sein.
Nach Überschreiten der Linie geht jeder Einzelne nur noch in langsamen Trippelschritten. Wenn die Reihe von Leuten schräg auf die Linie zumarschiert, wird sie an der Linie abgelenkt, genau wie das Licht beim Eintritt in Glas.

Wie stark der "Knick" ist, hängt davon ab, wie stark das Licht abgebremst wird =&gt; "je langsamer, desto Knick[:)]". Die genaue Zahl der Verlangsamung wird mit dem Brechungsindex angegeben. Das hört sich sehr kompliziert an, ist aber ganz einfach die Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts im Material. Damit kann man auch den Winkel der Lichtbrechung ausrechnen.

Warum entstehen nun die Farben des Regenbogens an einem Prisma?

Das liegt daran, dass Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge (= verschiedene Farben) in Materie nicht ganz genau gleich stark abgebremst wird. Bei langwelligem Licht(= weniger Energie, Richtung rot) ist die Abbremsung geringer als bei kurzwelligem Licht (mehr Energie, Richtung blau).

Mit einem Keil aus Glas (= Prisma) kann man deshalb gemischtes Licht in seine Bestandteile zerlegen. Das weiße Sonnenlicht erzeugt alle Regenbogenfarben. Sehr spannend ist es, verschiedene Lichtquellen, z.B. Leuchtstoffröhre/Energiesparlampe, Glühbirne, Bildschirm vom Mobiltelefon, LED-Lampe und Kerze zu vergleichen.

Wenn man mit Linsen ein Bild erzeugen möchte, sollen die Farben aber nicht getrennt werden, sonst bekommt man Bilder mit bunten Rändern. Das sieht zwar vielleicht schön bunt aus, man kann aber weniger erkennen.
Zum Glück gibt es Glassorten mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Wenn man zwei oder mehr Linsen aus bestimmten Glassorten geschickt hintereinander kombiniert, ist es möglich, die Farbtrennung so gering zu halten, dass sie nicht stört.
Der erste, der das sehr genau geschafft hat, war Josef Fraunhofer.
Er hat eine einfache Glaserlehre gemacht, war aber sehr wissbegierig und hat sich z.B. aus Büchern sehr viel selbst beigebracht und durch eigene Experimente neue Erkenntnisse gewonnen, die noch in keinem Buch aufgeschrieben waren. Deshalb konnte er auch als erster ziemlich gute Linsenteleskope bauen, die es in dieser Bauart für Hobbyastronomen heute immer noch zu kaufen gibt.
Zu seiner Zeit haben die besten Astronomen seine Teleskope zur Erforschung des Weltalls benutzt, und z.B. herausgefunden, dass die nächstgelegenen Sterne mehrere Lichtjahre entfernt sind.

Fraunhofer hat auch als erster das Sonnenlicht so gut in Farben zerlegt, dass er ein Muster von vielen Linien darin entdeckt hat.
Später haben die Forscher herausgefunden, dass diese Linien praktisch Fingerabdrücke von chemischen Elementen in den Sternen sind.
Wenn man sie genau untersucht, kann man herausfinden, woraus die Sterne bestehen.

So, das soll erst mal genügen.
Ich denke, in der richtigen Aufmachung mit bunten Bildern, oder sogar Live-Vorführungen, kann man das schon Kindern ab ca. 8 Jahren zumuten.

Gruß,
Martin

Hallo Martin,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MartinB</i>
Im Vakuum (z.B. Weltraum) breitet sich das Licht ungebremst aus. Hier hat es die maximal mögliche Geschwindigkeit, nämlich Lichtgeschwindigkeit (Symbol= kleines c) mit knapp 300.000 km pro Sekunde, das ist fast bis zum Mond oder knapp 8x um die ganze Erde.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich weiß schon wie Du es gemeint hast uns so passt es auch weitgehend. Man kann das aber auch falsch verstehen. Licht breitet sich ja immer mit Lichtgeschwindigkeit aus, nur ist diese Lichtgeschwindigkeit materialabhängig. c ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit und wie Du schon geschrieben hast ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum maximal.

Als erster Einstieg ist Deine Erklärung sicher auch net schlecht (ich muss nachher noch den übrigen Teil von Dir durchlesen [:I]). Der Laura empfehle ich aber dennoch die Artikel zusätzlich durchzulesen. So kann sie das Maximale herausholen.

Viele Grüße,
Roland

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MartinB</i>
<br />
Regenbogen kannst Du auch mit einer gepressten (silberfarbenen) CD oder DVD sehen! Die hat viele sehr eng beieinander liegende Rillen.
Obwohl die Oberfläche das Licht spiegelt, erzeugt auch hier nicht die Reflektion den Regenbogen, sondern genau genommen die Lichtbeugung an den regelmäßigen Rillen.

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Nein, das farbschillernde Licht bei CDs rührt von der Interferenz von reflektierem Licht. Und das ist auch kein Regenbogen, weil kein Regen im Spiel ist.

Dummdiddelidumm,
Jo

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Fraktalia</i>
<br />Hallo an alle,

Heute erblickte ich kurz nach der Arbeit im Treppenhaus einen leuchtschimmernden Regenbogen.

Ein Regenbogen entsteht durch eine Reflexion des Sonnenlichts der mit Wasser gebrochen wird.

In diesem Fall handelt es sich um einen Prismaaehnlichen Effekt der durch das Fensterglas entstand.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Danke für das schöne Bild, Laura. Ja, ein Regenbogen entsteht durch Lichtbrechung am und Reflexion im Wassertropfen. Lichtbrechung passierte auch an der Milchglasscheibe ohne Regentropfen.

[;)]

Moin Laura,
klassischer Regenbogen: Licht von der Sonne trifft auf viele Regentropfen (die rund bzw. tropfenförmig sind). In Jedem dieser Tropfen aus Wasser dringt das Licht ein (LICHTBRECHUNG), wird dann IM Tropfen REFLEKTIERT und tritt danach wieder aus dem Tropfen aus (2. LICHTBRECHUNG). Das geschieht bei allen Tropfen (untereinander sind die sich alle ja ähnlich) mit den gleichen Winkeln für Brechung und Reflexion. NUR DIE BRECHUNG verhält sich für unterschiedliche Wellenlängen (des Sonnenlichtsspektrum, für's Auge davon der sichtbare Teil) unterschiedlich stark, so dass - vereinfacht gesagt - jede Farbe ihren ganz spezifischen Winkel hat.

Im Ergebnis bilden alle Regentropfen mit genau dem gleichen Winkel, abhängig von Deiner Beobachtungsposition und der Sonne (im Rücken) eine Kreislinie mit einer bestimmten Größe aus Deiner Sicht. Blaue Farben werden etwas stärker als rote Farben gebrochen, die Winkel sind ja farbabhängig deshalb unterschiedlich, so dass der Kreisbogen für "blau" immer innen im Regenbogen liegt, der Bogen für "rot" immer außen. Oder anders gesagt: Der rote Kreisbogen ist etwas größer als der blaue.

Wenn Du darüber mal nachdenkst, dann stellst Du fest, dass das Blau im Regenbogen von anderen Regentropfen stammt als das Rot. Auch wenn jeder Tropfen das Licht in alle Farben gleichzeitig bricht, siehst du aus deiner Beobachtungsposition, immer nur die Tropfen mit genau der gebrochenen Farbe, die den Brechungswinkel genau treffen.

Faustregel: Die Sonne im Rücken muss einen Regentropfen um ~42° versetzt ZU DIR anstrahlen, damit du genau diesen Tropfen im Regenbogen leuchten siehst. Deshalb erscheint Dir jeder Regenbogen immer gleich krumm. Da die Sonne zu einem bestimmten Moment ihre Position nicht ändert und du wahrscheinlich auch nicht, muss du also das Glück haben, dass im besagten Winkel grad passend Regentropfen sind (sprich, dass dort ein Regengebiet mit vielen Tropfen ist).

Deshalb ist die Kreisform des Regenbogens sowohl von Reflexion als auch Brechung in den Regentropfen abhängig. Aber die Farbzerlegung nur von der Lichtbrechung.

Andere Farbzerlegungseffekte gibt es z.B. durch die Lichtbeugung/Interferenz an den Rillen einer CD oder die schillernden Farben eines Öl-/Bezinfilms auf einer Wasserpfütze oder bei einer Seifenblase.

Ach ja:
Dieser 42°-Winkel hat auch zur Folge, dass im Sommer mittags, wenn die Sonne sehr hohe am Himmel steht, auf ebener Fläche kein Regenbogen möglich sein wird. Erst spät am Nachmittag, wenn sie wieder tief genug steht. Das ist zum Glück auch die Tageszeit, wo es am häufigsten Wärmegewitter gibt mit vielen Regentropfen.

Je höher du bist und je tiefer die Sonne ist, desto mehr vom Kreisbogen siehst Du.

Aus einem Flugzeug/Hubschrauber haben manche auch schon mal einen kompletten Kreis gesehen, wenn das Regengebiet tiefer ist als man selbst und man es von "oben" mit der Sonne im Rücken betrachten kann. Ist aber recht selten, denn die Wolken, aus denen es regnet, dürfen dabei nicht im Weg sein.