10 schwierigste Rätsel über Optik

Eine Fata Morgana ist ein physikalisches Phänomen und nicht eine visuelle Wahrnehmungstäuschung oder optische Täuschung. Der Brechungsindex heißer Luft ist geringer als jener der kälteren Luft. Lichtstrahlen, die zunächst eine kalte Luftschicht durchqueren und anschließend in flachem Winkel auf wärmere Luftschichten stoßen, werden vom optisch dünneren Medium bis hin zu einer Totalreflexion weggebrochen. Wenn in Wüsten solche Luftschichtungen in größerer Höhe auftreten, sieht man Spiegelungen am Himmel, die Fata Morgana.

Ein Regenbogen ist ein meteorologisches Phänomen, das durch Reflexion, Brechung und Streuung von Licht in Wassertröpfchen hervorgerufen wird, wodurch ein Lichtspektrum am Himmel entsteht. Es hat die Form eines mehrfarbigen Kreisbogens. Regenbögen, die durch Sonnenlicht verursacht werden, erscheinen immer in dem Himmelsabschnitt direkt gegenüber der Sonne.

Halo ist ein Sammelbegriff für Lichteffekte der atmosphärischen Optik, die durch Reflexion und Brechung von Licht an Eiskristallen entstehen. Je nach Größe und Orientierung der Eiskristalle sowie dem Winkel, unter dem Licht auf die Kristalle trifft, entstehen an verschiedenen Stellen des Himmels teils weißliche, teils farbige Kreise, Bögen, Säulen oder Lichtflecken.

Tagsüber erscheint der wolkenlose Himmel blau, morgens oder abends jedoch orange bis rot. Das Geheimnis hinter diesem Farb-Duo liegt in der Art, wie das Sonnenlicht in der Atmosphäre gestreut wird. Im Falle der Lichtstreuung in der Atmosphäre spricht man von Rayleigh-Streuung und liegt immer dann vor, wenn Strahlung an Teilchen gestreut wird, die viel kleiner sind als die Wellenlänge der Strahlung.

Ein «Tetrachomate» besitzt vier Farbrezeptoren und sieht zehn Mal mehr Farben als ein normaler Mensch, also 100 Millionen verschiedene Farben. Es wird geschätzt, dass nur etwa zwei Prozent der Menschen «tetrachomat» sind und nur eine Hand voll dieser zwei Prozent die genetische Veranlagung besitzt, um das erweiterte Farbspektrum zu verarbeiten.

Wenn der Schatten des Beobachters auf eine Nebel- oder Wolken-Schicht fällt, wird der Schatten nicht durch eine feste Fläche abgebildet, sondern durch jeden Wassertropfen des Dunstes einzeln. Dadurch kann das Gehirn den Schatten nicht stereoskopisch sehen und überschätzt die Größe deutlich. Durch Luftbewegungen bewegt sich der Schatten, selbst wenn der Beobachter still steht.

Je kleiner die Blendenzahl ist, desto größer ist die relative Blendenöffnung, und das bedeutet mehr Licht für die Belichtung. Jede Öffnung hat die Hälfte der Lichtsammelfläche des vorherigen.

Sichtbares Licht erstreckt sich von Rot bis Violett. Es ist leicht sich daran zu erinnern, da Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereichs als Infrarot und Ultraviolett bezeichnet werden.

In der Meteorologie spricht man von irisierenden Wolken und Perlmuttwolken, wenn Wolken in Perlmuttfarben erleuchten. Das Irisieren geschieht hier durch Interferenz. Die Farben sind von der Tropfen- bzw. der Eiskristallgröße und der Art, wie das Licht einfällt, abhängig.

Eine einfache und populäre Methode, die in der Makrofotografie verwendet wird, besteht darin, eine zusätzliche Linse, die nach hinten zur Linse gerichtet ist, an der Linse anzubringen. Dank dieser Kombination kann die Kamera die Blende automatisch an die Helligkeit der Bühne anpassen und das erste der Objektive steuern.