Schatten 18.11.05

[PeterP.]

Scheinbar liegt hier der Denkfehler im Detail.

Die Zeichnungen sind alle zwar gut anzusehen, haben aber den gemeinsamen Fehler,
das Sonnenlicht als Punktlichtquelle mit kurzem Abstand anzusehen.
Auf die Entfernungen zurückgerechnet, kann das Sonnenlicht als quasi kohärente Lichtquelle betrachtet werden, das heist, von aussen betrachtet, kommen alle abgebildeten Strahlen gleichwinklig an.

Nicht die Sonne, sondern der Beobachtungsort erzeugt die radialen Schatten und Strahlen.
Was bedeutet das im konkret vorliegenden Fall?

Man stelle sich eine im Raum schwebende Milchglasscheibe vor, das soll den Dunstschleier/die Dunstschicht in bestimmter Höhe darstellen. Die Decke des Zimmers ist Blau gestrichen, und mäßig beleuchtet. Solange kein Licht von oben auf die Scheibe gerichtet wird, kann man von unten das Blau der Decke sehen. Von oben her gesehen werden Details vom Fußboden zwar unscharf, aber halbwegs erahnbar(Ich kann die Getränkekiste immer noch erkennen, auch wenn ich nicht die Marke sagen kann). Jetzt stelle man eine 50 Watt Kaltlichtlampe in der ecke der Decke auf, daß sie schräg von oben auf die Scheibe leuchtet. Schaue ich von oben durch die Scheibe, so ist sie weiß und erlaubt nur noch einen halbwegs Durchblick, da die Objekte darunter auch angeleuchtet werden( Streuung). Von unten ergibt sich ein anderer Effekt. Ich sehe nur noch hell und weiß. Stelle ich in den Strahlengang zwischen Lampe und Milchglasscheibe ein Hinderniss(Berg/Cummulus/Eisbecher), das einen Schatten auf die Scheibe wirft, sieht man von oben die Silhouette des Schattens auf der Scheibe.
Von unten betrachtet, sieht man die weiße Scheibe und da, wo oben der Schatten ist, kann man von unten das Blau der Decke sehen.
Wenn man jetzt noch Raucher ist, oder ein Räucherstäbchen unterhalb der Milchglasscheibe rauchen lässt, und sich da hin legt, wo das Auge genau im Schatten vom o.a. Hinderniss ist, sieht man obendrein auch die radialen Strahlen, die an einem nicht mal diesigen Tag von den Wolkenlöchern in den erdnahen Dunstschichten entstehen, dafür reicht der normale Wassergehalt der Luft aus.

Gruß Peter

PS: Falls das Beispiel nicht weiterhilft, mache ich gerne im neuen Jahr eine 3D ComputerSimulation, dafür brauche ich ein wenig mehr Zeit, als ich jetzt vor Weihnachten übrig habe.

[Ralf Pitscheneder]

Hallo Peter,

tut mir leid, daß ich Dir in einem Punkt widersprechen muß: Sonnenlicht ist niemals kohärent, auch wenn die Strahlen annähernd parallel einfallen. (So parallel sind sie aber auch wieder nicht, denn sonst gäbe es bei einer Sofi nur den Kernschatten, was auch wieder schade wäre, oder ? )

Für Auslöschungen jeglicher Art aufgrund von Interferenzen wäre erforderlich, daß die Phasen aller "Lichtwellen" in einer festen Beziehung zueinander stehen, wie es nur bei einem Laser möglich ist, der Licht einer festen Wellenlänge (monochromatisch) aussendet.

Ansonsten ist Dein Beispiel in etwa das, was ich in meinem oberen Posting schon sagen wollte

So, nun habe ich aber auch alles zu diesem Thema gesagt

Viele Grüße
Ralf

[Robert Wagner]

Hallo Peter,

Auf die Entfernungen zurückgerechnet, kann das Sonnenlicht als quasi kohärente Lichtquelle betrachtet werden, das heist, von aussen betrachtet, kommen alle abgebildeten Strahlen gleichwinklig an.

Tschuldigung, aber: Genau das heisst kohärent eben nicht. Kohärenz hat nichts mit "Gleichwinkligkeit" zu tun, also mit parallelem Lichteinfall, den Du wahrscheinlich meinst. Zur Definition siehe z.B. Wikipedia.

Es ist richtig, dass aufgrund der Entfernung der Sonne wir von parallel einfallendem Licht ausgehen dürfen.

Kohärent heisst, dass die Photonen eine gewisse Phasenbeziehung besitzen; vereinfacht gesprochen müssen sie im selben Prozess entstanden sein. Wenn sie durch zufällige Einzelprozesse erzeugt worden sind, können die einzelnen Photonen voneinander nichts wissen, also auch in keiner festen Phasenbeziehung stehen. Die Emissionsprozesse auf der Sonne sind aber unabhängig voneinander (ganz im Gegensatz zum Laser!). Keine Kohärenz - keine Interferenz.

(Ralf: Monochromatisch reicht nicht aus, Du brauchst auch die korrelierte Emission.)

Ciao,
Robert

[Tino T.a.d.Elbe]

Hi Leute,

Ich finde es schon ganz schön gemein, mich von Manfred als menschenverachtend hin stellen lassen zu müssen.
Wo bitte schön soll das passiert sein.
Eine Antwort aber bitte nur als PM da hier keine sinnlose Diskusion über Pilze in diesem Thread entstehen soll.

Unser aller Ziel ist es doch eigentlich uns gegenseitig zu helfen und zu bilden.Oder ??

ich fand noch das hier , werde mich aber ab sofort in diesem Thread etwas zurückhalten,da ich keine Interesse daran habe über "Pilzvergiftungen" zu reden.


Optische Strahlung

Die optische Strahlung gliedert sich in die drei Bereiche ultraviolette Strahlung (UV), das für den Menschen sichtbare Licht (VIS) und die Infrarotstrahlung (IR).

Die UV–Strahlung entsteht durch die Sonne oder künstliche Strahlenquellen. Infrarotstrahlung entsteht zum Beispiel in der Sonne, bei einem Feuer oder Heizgeräten. Ein Zuviel an optischer Strahlung verursacht Schäden.

Des weiteren gibt es nichtkohärente und kohärente Strahlung. Nichtkohärente Strahlung entsteht zum Beispiel in normalen Beleuchtungsmitten. Kohärente Strahlung wirkt in LASER-Geräten (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Ein Laser liefert kohärente, monochromatische Strahlung mit großer Energie- und leistungsdichte und einer ausgeprägten Richtungscharakteristik, d. h. gebündelte, fast parallele Strahlung ist typisch für diese optische Strahlungsquelle.
Elektromagnetische Strahlung ist kohärent, wenn zwischen den Teilwellen eine feste Phasenbeziehung besteht. Thermische Lichtquellen (z.B. Glühlampe) erzeugen inkohärentes Licht, weil ihre Atome statistisch unabhänig voneinander strahlen; stabilisierte Laser können jedoch kohärentes Licht ausstrahlen.
Überlagert man kohärentes Licht, so addieren sich die Feldstärken der einzelnen Komponenten. Das kann zu einer gegenseitigen Auslöschung führen. Bei der Überlagerung von inkohärentem Licht werden dagegen die Intensitäten addiert und eine gegenseitige Auslöschung ist nicht möglich.

Kohärente Strahlung in den Zellen hat sich evolutiv nur durch den Faktor Sonnenlicht entwickeln können. Die Kohärenzfläche des Sonnenlichts auf der Erde entspricht ziemlich genau der Oberfläche einer durchschnittlichen Zelle (10-6cm2). Das Sonnenlicht kann dadurch wie ein Laser Informationen in die Zelle einprägen.

· Warum ist der Himmel blau?
Partikel in der Luft streuen das Sonnenlicht und je kurzwelliger das Licht ist, desto größer ist die Streuung. Die langwelligen Strahlen werden von der Atmosphäre direkt übertragen (= gelbe Sonne) und die kurzwelligen Strahlen werden gestreut (= blauer Himmel). Morgens und abends muss das Sonnenlicht eine größere Strecke durch die Atmosphäre zurücklegen, dadurch werden mehr kurz- und mittelwellige Anteile gestreut und nur die langwelligen Anteile werden gesehen. (= Morgen- und Abendrot)

Tino

[PeterP.]

Der Werner kam ins Forum rein,
und stellte uns ein Bild hinein,
das so schöne Schattenwürfe,
einiger Erklärung bedürfe.

Dem Manfred war das nicht geheuer,
und fragte dann etwas genauer,
doch die Antwort war zu ungenau,
um nicht zu sagen, etwas mau.

Er guckt von oben, er guckt von unten,
und hat die Antwort nicht gefunden.
Wolkenstrahlen, Interferenzen,
die Rätsel waren ohne Grenzen.

Viel gemaltes, viele Bilder,
gerätselt wurde immer wilder,
Sinvoll Post wurd übersehn,
und musste an der Seite stehn.

Da dacht ich mir, versuch dein Glück,
und erkläre dieses Mißgeschick.
Mit einem Spiel im Kinderzimmer,
klappt so ein Versuch doch immer.

Doch hab ich ein falsch Wort gebraucht,
so ist mein Post im Wind verraucht,
es wurd mir inkoherärenz angeschuldet,
gleichwellig/phasig wird hier nur geduldet.

Doch habe ich mich schlau gemacht,
und einen tag bei Wiki verbracht.
So könnt ihr tönen wie ihr wollt,
"koheränt" ist mehr als Lichtes Gold.

Interferrenz ist nur ein Effekt,
der sich aus "koheränz" ergibt,
und mag man über LEDs streiten,
so sie sind nicht die Eigner des gleichen.
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Mit Lasern und LED kenne ich mich sehr wohl aus, koheränt hat auch andere Bedeutungen, die im Populärwissenschaftlichen Bereich leider immer mehr vergessen werden.

http://www.google.de/search?hl=de&lr=&c ... %C3%A4renz

Ich hoffe, damit der Allgemeinheit gedient zu haben und verbleibe,
mit freundlichen Grüßen:
Peter