Spiegelung an durchsichtigen Stoffen?

Bewegt

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Kann mir jemand erklären wieso es in der Tiefsee dunkel ist, am Tag, wenn die Sonne auf das Meer scheint? Ein Teil der Lichtstrahlen wird auf der durchsichtigen Wasseroberfläche gespiegelt und ein anderer Teil durchdringt die Wasseroberfläche. Da bis zum Tiefseeboden kein Wechsel auf einen anderen Stoff (Mediumwechsel) vorhanden ist, wo bleiben die Lichtstrahlen, die nicht an der Wasseroberfläche reflektiert werden? Warum haben die Wassermoleküle für die Lichtteilchen ab einer bestimmten Menge des Lichtweges einen bremsenden Einfluss, wenn sie ihn denn haben?
Wieso wird an der Wasseroberfläche überhaupt Licht stärker reflektiert, wenn der Einfallswinkel der Strahlung flach ist? Wieso ist der Einfallswinkel der Grund, ob es sich um einen Spiegel oder um einen durchsichtigen Stoff handelt? Wieso spiegelt sich über aüfgeheizter Luft über dem Boden die Landschaft (Fata Morgana)? Nur weil Luft nicht die "fast gleiche" Temperatur hat, wird sie zum Spiegel. Weshalb? Das Licht, das ich von der Sonne sehe, durchdringt auch die luftige Atmosphäre, obwohl in der Atmosphäre "grössere" Temperaturschwankungen in verschieden Höhen gemessen werden. Die Dichte der Atmosphäre ändert sich auch. Wenn ein Satellit ein Foto von der Erdoberfläche macht, wird dann im Satellitenfoto nur der Lichtanteil der Erdalbedos fotographiert? Und der andere Teil schlummert in der durchsichtigen dunklen Tiefsee?
Kann mir jemand mit gutem Rat weiterhelfen?
Diese Fragen kamen mir heute in den Sinn als ich durchsichtige Regentropfen an einer durchsichtigen Glasscheibe durch durchsichtige Luft sah, und mich wunderte, wieso ich diese Tropfen trotz Durchsichtigkeit sehen konnte.
 

Orbit

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Diese Fragen kamen mir heute in den Sinn als ich durchsichtige Regentropfen an einer durchsichtigen Glasscheibe durch durchsichtige Luft sah, und mich wunderte, wieso ich diese Tropfen trotz Durchsichtigkeit sehen konnte.
Sehr schön. :)

Bei der Beantwortung Deiner Frage lasse ich aber andern, die das besser können, den Vortritt.
MfG Orbit
 

pinkshark

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Ich

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wo bleiben die Lichtstrahlen, die nicht an der Wasseroberfläche reflektiert werden?
Werden vom Wasser geschluckt.
Warum haben die Wassermoleküle für die Lichtteilchen ab einer bestimmten Menge des Lichtweges einen bremsenden Einfluss, wenn sie ihn denn haben?
Nicht bremsend, sondern absorbierend, und nicht ab einem bestimmten Lichtweg, sonder immer. Je länger der Lichtweg, desto mehr wird natürlich verschluckt.
Wasser absorbiert Licht vorwiegend im Infraroten, dort scheint Licht am besten mit den Wasserstoffbrücken zu interagieren. Hab ich gelesen.
Wieso wird an der Wasseroberfläche überhaupt Licht stärker reflektiert, wenn der Einfallswinkel der Strahlung flach ist?
Weiß ich nicht. Das rechnet man mit den Fresnel-Formeln aus, aber deren tieferen Sinn hab ich entweder nie gewusst oder wieder vergessen.
Wieso ist der Einfallswinkel der Grund, ob es sich um einen Spiegel oder um einen durchsichtigen Stoff handelt? Wieso spiegelt sich über aüfgeheizter Luft über dem Boden die Landschaft (Fata Morgana)? Nur weil Luft nicht die "fast gleiche" Temperatur hat, wird sie zum Spiegel. Weshalb?
Das fällt alles unter "Brechungsgesetz". Brechzahl ist auch ein guter Suchbegriff dafür. Dichtere Luft hat eine höhere Brechzahl.
Das Licht, das ich von der Sonne sehe, durchdringt auch die luftige Atmosphäre, obwohl in der Atmosphäre "grössere" Temperaturschwankungen in verschieden Höhen gemessen werden. Die Dichte der Atmosphäre ändert sich auch.
Ergibt sich auch aus der Brechung. Bei senkrechtem Einfall tut sich nichts.
Wenn ein Satellit ein Foto von der Erdoberfläche macht, wird dann im Satellitenfoto nur der Lichtanteil der Erdalbedos fotographiert? Und der andere Teil schlummert in der durchsichtigen dunklen Tiefsee?
Keine Ahnung, was der Lichtanteil einer Albedo sein soll.
 

MichaMedia

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Ich schmier mal paar Gramm Senf von mir hinzu, wegen der Würze.
Dazu missbrauch ich den Post von Ich, scheint mir am Einfachsten.


wo bleiben die Lichtstrahlen, die nicht an der Wasseroberfläche reflektiert werden?
Werden vom Wasser geschluckt.
So einfach ist das nicht, an der Oberfläche werden nur die Lichtstrahlen reflektiert, welche eine Polaristaion durch Streuung erfahren, in Bresterwinkel stehen und noch paar Kleinigkeiten.
Die Reflektion von Wasser ist nicht nur an der Oberfläche, sondern auch darunter, um so tiefer um so weniger. Wie ein dicker Spiegel. Die Abnahme ist unter der Oberfläche propotional zur Tiefe.
Nur ein Geringer Teil wird absorbiert und in Wärme gewandelt, daher ist auch die Oberfläche wärmer als weiter unten, das ist (mein) warmer Hals-kalte Füße Prinzip ^^
Wasser Bewegungen beeinflussen die Tiefenreflektionen, daher sieht man an Seen in seiner Nähe weniger "Spiegelungen", als in der Färne.
Warum haben die Wassermoleküle für die Lichtteilchen ab einer bestimmten Menge des Lichtweges einen bremsenden Einfluss, wenn sie ihn denn haben?
Nicht bremsend, sondern absorbierend, und nicht ab einem bestimmten Lichtweg, sonder immer. Je länger der Lichtweg, desto mehr wird natürlich verschluckt.
Wasser absorbiert Licht vorwiegend im Infraroten, dort scheint Licht am besten mit den Wasserstoffbrücken zu interagieren. Hab ich gelesen.
Ist zu Allgemein, im Süßwasser ist die Absorbation vom IR geringer, dafür kommt aber der UV Bereich auch noch stärker durch, als wie im Salzwasser.
Wasser bremst, bei Wechselwirkung das Licht, die Wechselwirkung teilt sich da in mehreren Bereichen auf, von Reflektion bis Frequenzverschiebung weiter in den UV-Bereich. Die vielseitigkeit der Wechselwirkung von Photonen im Wasser, machen die Tiefsee dunkel.
Wieso wird an der Wasseroberfläche überhaupt Licht stärker reflektiert, wenn der Einfallswinkel der Strahlung flach ist?
Weiß ich nicht. Das rechnet man mit den Fresnel-Formeln aus, aber deren tieferen Sinn hab ich entweder nie gewusst oder wieder vergessen.
@Ich, Du enttäuscht mich, als Prof der Physik hast Du sicher "Fresnel" oft unter der Nase, oder verwendest Du keine OHP´s mehr (Tageslichprojektoren).
Die Oberfläche von Wasser ist keine glatte Fläche, sondern ehr ein haufen von Tröpchen, aka: OOOOOOOOOOOOO
Also Berge und Täler, wie bei einer Fresnel-Linse, sprich Rillen, treffen die Lichtstrahlen dierekt senkrecht auf, ensteht die stärkste Streuungsrefektion.
In Tageslichtprojektoren werden Fresnels verwendet, welche Doppelt sind, um zu gewährleisten, das die Strahlen nahezu "gerade" durch die Vorlage gehen (Folie).


Denn Rest lasse ich mal weg und Erkläre den Regentropfen an deiner Scheibe.
Oben habe ich dazu ansich schon die Erklärung geliefert, aber nun noch mal für diesen Fall.
An der Oberfläche bilden sich mehr Reflektionen und die Polarisiert, eindringende Strahlen, werden durch Wechselwirkung "gebremst", (eher aufgehalten), und die geringe Dichte lässt eine Durchsichtigkeit zu, somit erhälst Du eine klare Struktur und kannst den Tropfen sehen.
Die Reflektionen an der Oberfläche nennt man auch gern Kautiks in Simulationsprogrammen (3D Prog. PostPro Progs für Film).
Oder Kurz gesagt, du sieht einen Randkontrast, da die Wechselwirkung an der Oberfläche anders ist, als im Inneren.

Gruß Micha
 

Kunibert

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Hallo Bewegt,

ist nicht hauptsächlich erstmal wichtig, daß sich die drei Stoffe in unterschiedlichen Aggregatzuständen befinden? Wenn Dir das wirklich nicht klar sein sollte, versuch mal nacheinander, erst Luft, dann Wasser, dann Glas, durch sie hindurch zu fallen. Wenn du dann unter Wasser bist, sollte dir auch auffallen, daß Wasser und Luft nicht gleich durchsichtig sind :cool:
 

Ich

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So einfach ist das nicht, an der Oberfläche werden nur die Lichtstrahlen reflektiert, welche eine Polaristaion durch Streuung erfahren, in Bresterwinkel stehen und noch paar Kleinigkeiten.
Die Reflektion von Wasser ist nicht nur an der Oberfläche, sondern auch darunter, um so tiefer um so weniger. Wie ein dicker Spiegel. Die Abnahme ist unter der Oberfläche propotional zur Tiefe.
Nur ein Geringer Teil wird absorbiert und in Wärme gewandelt, daher ist auch die Oberfläche wärmer als weiter unten, das ist (mein) warmer Hals-kalte Füße Prinzip ^^
Wasser Bewegungen beeinflussen die Tiefenreflektionen, daher sieht man an Seen in seiner Nähe weniger "Spiegelungen", als in der Färne.
Hast du illegale Substanzen zu dir genommen, oder unverhältnismäßige Mengen legaler? Sowas schreibst du doch sonst nicht.
Find ich nicht.
@Ich, Du enttäuscht mich, als Prof der Physik hast Du sicher "Fresnel" oft unter der Nase, oder verwendest Du keine OHP´s mehr (Tageslichprojektoren).
Muss dich gleich zweimal enttäuschen: erstens bin ich trotz eurer Bemühungen, mich zu einem solchen zu machen, kein Professor der Physik, und zweitens geht's hier um die Fresnel-Formeln, nicht um Fresnel-Linsen.
 

Nathan5111

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Hallo Kunibert,

ich will keinem Schulbuch vorgreifen, aber der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun, und die Härte (beim Durchfallen) sowieso nicht.

Gruß Nathan
 

Maenander

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Zunächst mal hat jeder Stoff einen bestimmten Extinktionskoeffizienten für Licht, der wellenlängenabhängig ist. Daraus bekommt man die optische Dichte eines Mediums (ist natürlich auch abhängig von der Teilchendichte). Auch Wasser ist für sichtbares Licht nur begrenzt durchlässig.

Da ist zum einen die Spiegelung an der Oberfläche, und im Wasser dann Absorption und Streuung. Wasser absorbiert Licht, da von Photonen Schwingungen im Molekül ausgelöst werden können. Eine ausführliche Erklärung, leider auf Englisch, gibt es hier:

http://www.lsbu.ac.uk/water/vibrat.html

Am Ende dieses Artikels wird auch ein Graph mit der Wellenlängenabhängigkeit des Absorptionskoeffizienten gezeigt, und man kann gut erkennen, warum Wasser blau erscheint.

Strahlungstransport durch Medien ist keineswegs trivial, sonst würden sich nicht schon seit etlichen Jahrzehnten Astronomen mit Sternatmosphären herumschlagen ;) .
Sicherlich haben dann auch noch der Salzgehalt des Wassers und Schwebstoffe oder ähnliches einen Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit.
 
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Orbit

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Nathan 5111
aber der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun
Tatsächlich...jetzt, wo Du's sagst!
Wie doch die Alltagserfahrung täuschen kann.
Die Finnen, welche nicht nur fischen und Schlittschuh laufen, sondern auch viel in der Sauna hocken, sehen da wohl schon ein bisschen besser durch, respektive konkret eben nicht. Und dann die Leute, bei welchen Diamanten zum Alltag gehören; aber die sind halt eher dünn gesät. ;)
Und mit Quecksilber sollte man ja bekanntlich nicht spielen. Haben wir als Kinder - da war in den Fiebermessern noch Hg - aber trotzdem gemacht. :)

Aber eben: die richtige Wahrnehmung stünde gratis und überall zur Verfügung, wie jene von 'Bewegt' so schön zeigt. Dort sind ja alle drei Aggregatszustände beteiligt, und alle drei sind sie durchsichtig.

Orbit
 
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Maenander

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Es kommt darauf an ob im Eis Luft eingeschlossen ist oder nicht bzw. wie groß die Eispartikel sind (sh.Schnee).
Ein fester Block Eis ohne Einschlüsse ist ähnlich durchsichtig wie Wasser, aber auch nicht ganz, sh. Link im letzten Beitrag von mir.
Bei Wasserdampf sieht es schon anders aus, sh. ebenda.
 

Kunibert

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1. ...der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun...
2. ...die Härte (beim Durchfallen) sowieso nicht.

1. falsch - unterschiedliche Oberflächenbrechung und Strahlungsabsorbtion
2. falsch/(falsch) - siehe oben/(es sollten schon Unterschiedliche Beobachtungen beim Durchfallen gemacht werden)
 
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Nathan5111

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Hallo Kunibert,

wenn Du so denkst wie du zitierst (Beiträge anderer als 'Zitat' verkaufen), dann gestatte mir, Dich als Betrüger anzureden. Für mich bist Du ab heute indiskutabel.

Nathan
 

Kunibert

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@Nathan5111

Ich gestatte dir nicht, mich als "Betrüger" anzureden. Bitte editiere deinen obigen Post dementsprechend!
 

Nathan5111

Registriertes Mitglied
Vergleiche mein Posting mit Deinem Zitat und bewerte Dich selbst.

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Hallo Kunibert,

ich will keinem Schulbuch vorgreifen, aber der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun, und die Härte (beim Durchfallen) sowieso nicht.

Gruß Nathan
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gegen

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Zitat von Nathan5111 Beitrag anzeigen
1. der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun...
2. die Härte (beim Durchfallen) sowieso nicht.
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Ich hoffe, auch andere haben beide Aussagen dokumentiert.
Ich bleibe bei meiner Aussage.
 

Orbit

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He, he, Ihr beiden!
@ Kunibert
So zitiert man wirklich nicht. Doch
@ Nathan
Deswegen muss man aber auch nicht gleich solches Geschütz auffahren.

Ich schlage vor, dass Kunibert seinen vorletzten Beitrag in dem Sinne redigiert (und dabei korrekt zitiert), dass er differenzierter auf den mir durchaus interessant erscheinenden Einwand von Nathan eingeht, anstatt einfach plump das Gegenteil zu behaupten und Ihr beide Eure letzten Beiträge löscht. Und dann diskutieren wir über dieses Thema sachlich weiter.


Herzliche Grüsse
Orbit
 
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Nathan5111

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Hallo Orbit,

mir geht es einfach darum, dass man mich richtig, wörtlich zitiert und keine Änderungen einbaut, die man nicht einmal kennzeichnet. Hätte er gesagt, Nathan hat dies oder das gesagt, OK, aber er sagt "Zitat: Text Zitatende"
Das ist in meinen Augen Betrug. Bei geschichtlich relevanten Personen hätte er sofort eine Abmahnung in vier- bis fünfstelliger Höhe auf dem Tisch.

Zornig
Nathan
 

Kunibert

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Hallo,

als ich den Eröffnungspost las, kamen mir spontan die Astronomen in den Sinn die jeden Tag mit der Durchsichtigkeit des Weltalls zu kämpfen haben. Daß nichtmal der leere Raum vollkommen Durchsichtig ist, Luft, Glas und Wasser schonmal garnicht, sollte doch eigentlich jedem klar sein! Da Bewegt nicht antwortete, auch nicht nach den guten Links von Pinkshark, zu denen man mit der Suche in Wikipedia ganz leicht finden konnte, und den nachfolgenden Antworten von Ich nahm ich an, daß hier wieder eine kleine Stichelei im Gange war. Das hat mich zu meinem, nicht als Antwort sondern als Hinweis, mal selbst zu überlegen oder die Suche im Internet zu benutzen, gemeinten Post gebracht. Darum auch der Smiley :cool: am Ende.

@Nathan511
ich will keinem Schulbuch vorgreifen, aber der Aggregatzustand hat mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun, und die Härte (beim Durchfallen) sowieso nicht.
hast Du etwa nicht geschrieben, daß der Aggregatzustand mit der Durchsichtigkeit nichts zu tun hat? Hast Du nicht gemeint, die Härte hat mit der Durchsichtigkeit/den Beobachtungen beim Durchfallen nichts zu tun? Da du noch mit dem Schulbuch gewunken hattest dachte ich mir ich stell das richtig. Sollte ich falsch liegen, Wasser und Eis gleich Durchsichtig sein, nehme ich gern alles zurück.
 
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