Warum werfen eckige Fenster runde Reflexe?

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Durch Reflexion von Sonnenstrahlen an Fenstern habe ich mehrfach diese Lichterscheinung auf dem abgebildeten Rolltor beobachtet. Wie kommt es zu einem solchen Bild? (Diese Frage hat Bernd Lichtenberger aus Burkhardtsdorf gestellt.)

Wie Prof. Joachim Schlichting von der Westfälischen Wilhelms Universität in Münster erklärt, handelt es sich bei diesen eigentümlichen Formen um "Lichtkreuze im Lichtkreis".

Doch wie kann eine rechteckige ebene Scheibe völlig nicht-rechteckige Reflexe hervorrufen? Weil eine Fensterscheibe, so eben und glatt sie wirkt, das in Wirklichkeit nicht ist. Die Antwort liegt in ihrer hohl- und wölbspiegelartigen Verformung. "Sie ist beim direkten Anblick eines Fensters kaum zu erkennen und kann nur bei Doppelglasscheiben auftreten", erläutert Schlichting. Dies erkläre auch, warum die "Lichtkreuze im Lichtkreis" erst in den letzten Jahrzehnten, seit immer mehr Isolierglasscheiben verbaut werden, immer öfter zu beobachten sind.

Isolierglasscheiben werden so konstruiert, dass zwei Glasscheiben durch einen Abstandhalter getrennt luftdicht miteinander verklebt werden. Der Zwischenraum enthält entweder trockene Luft oder ein anderes Gas.

Entscheidend für den beobachteten Effekt ist aber, dass der Luftdruck zwischen den Scheiben dem jeweiligen Luftdruck entspricht, der am Ort der Herstellung herrschte, als die Scheiben verklebt wurden. Der wiederum hängt nicht nur von der jeweiligen Witterung zum Produktionszeitpunkt ab, sondern auch vom Produktionsort selbst. Steht die Fensterscheibenfabrik in München (518 Meter über Meeresniveau) und wird das Fenster in Münster (60 Meter über Meeresniveau) in ein Gebäude eingebaut, so werden sich die beiden Scheiben aufgrund des höheren Außendrucks am tiefer liegenden Ort nach innen wölben, weil dort allgemein der Luftdruck höher ist. "Das Sonnenlicht trifft daher zunächst auf eine konkav und anschließend auf eine konvex gewölbte Scheibe", betont Schlichting. "Der jeweils gespiegelte Teil des Lichts wird folglich von der äußeren Scheibe fokussiert und von der inneren Scheibe defokussiert."

Da rechteckig eingespannte Scheiben längs der Diagonalen am stärksten gekrümmt sind, entwirft die konkav gekrümmte Scheibe auf der Projektionsfläche eine kreuzförmige Lichtfigur. Sie wird von einem Lichtkreis überlagert, der durch die Defokussierung an der konvex gekrümmten Scheibe entsteht. Bei umgekehrten Druckverhältnissen, wird also eine Fensterscheibe aus Münster in München eingebaut, entstehen die gleichen Figuren: Die Scheiben sind dann nach außen gewölbt und tauschen die Rollen.

Auf den ersten Blick mag es freilich erstaunen, dass die Lichtfiguren so klar zu erkennen sind, wo doch von jeder Scheibe nur ein paar Prozent des einfallenden Lichts reflektiert werden. Doch das liege, wie Schlichting erklärt, naturgemäß daran, dass die Projektionswände - weil sie ja gegenüber der Scheibe liegen - sich meist im Schatten befinden. (jzl)

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