Hallo!
Wie kommt es, dass ein Lichtstrahl in den wolkenlosen Himmel gerichtet anscheinend ganz abrupt endet. Eigentlich sollte der Lichtsrahl eine unendliche Länge haben bzw. aufgrund von Absorption und Streuung kontinuierlich schwächer werden. Wer weiss es?
Peter
hallo peter,
weil vielleicht irgendwann die luft weiter oben so frei von staub und wassertroepfchen ist, dass der strahl nicht mehr gestreut wird.
ich schreibe vielleicht, weil ich nicht weiss, wie genau du dir den strahl vorstellst? also die genauen bedingungen.
gruss, lego
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Moin!
Wie kommt es, dass ein Lichtstrahl in den wolkenlosen Himmel
gerichtet anscheinend ganz abrupt endet. Eigentlich sollte der
Lichtsrahl eine unendliche Länge haben bzw. aufgrund von
Absorption und Streuung kontinuierlich schwächer werden. Wer
weiss es?
Wie schon gesagt, ist es durchaus möglich, daß sich bei zunehmender Höhe weniger Partikel zur Streuung finden. Es ist aber auch so, daß Du eine unendliche Länge gar nicht sehen könntest. In irgendeiner Position zum Strahl müßtest Du ja stehen. Mal angenommen, der Strahl würde senkrecht nach oben gerichtet sein. Was würdest Du im Idealfall wohl sehen? Da Dein Betrachtungswinkel zur Strahlachse mit steigender Höhe immer kleiner wird, kannst Du irgendwann keine Höhenänderung mehr erkennen, egal wie weit der Strahl sich noch fortsetzt. Asymptotische Annäherung nennt sich sowas, wenn es mathematisch ausgedrückt wird.
Zudem wird die Strahlbreite mit steigender Entfernung des betrachteten Punktes immer dünner erscheinen. In einer bestimmten Entfernung wird dann das Auflösungsvermögen des Auges unterschritten - dort scheint der Strahl für das bloße Auge zu enden.
Es gibt also viele mögliche Ursachen, Du müßtest mal beschreiben, was Du überhaupt beobachtest.
Munter bleiben… TRICHTEX
Hallo,
das liegt daran daß die Absorption proprtional zur Intensität und daher exponentiell verläuft.
Exponentieller Abfall erscheint immer „aprupt“
Max
Hallo!
Wie kommt es, dass ein Lichtstrahl in den wolkenlosen Himmel
gerichtet anscheinend ganz abrupt endet.
Verstehe ich das richtig: Du behauptest, Licht von der Erde (entweder dortselbst erzeugt oder reflektiertes Sonnenlicht) würde in einer bestimmten Höhe abrupt enden? Was verstehst Du unter enden? Reflektiert? Absorbiert? Weder das eine noch das andere ist richtig. Ein Teil des Lichtes wird natürlich in der Atmosphäre gestreut, aber ein nicht unerheblicher Teil wird muter ins All emittiert. Astronauten sehen schließlich die Erde als den schönen blauen Planeten und nicht als schwarzen Fleck.
Es gibt für den Quotienten aus einfallendem Sonnenlicht und reflektiertem Anteil (Albedo genannt) sogar extra Satellitenmessungen. Sie liegt gemittelt über die gesamte Erde bei rund 30% Deine Nachttischlampe ist auf dem Mond natürlich nicht mehr zu sehen.
Gruß
Fritze
Moin!
Wie kommt es, dass ein Lichtstrahl in den wolkenlosen Himmel
gerichtet anscheinend ganz abrupt endet. Eigentlich sollte der
Lichtsrahl eine unendliche Länge haben bzw. aufgrund von
Absorption und Streuung kontinuierlich schwächer werden. Wer
weiss es?Wie schon gesagt, ist es durchaus möglich, daß sich bei
zunehmender Höhe weniger Partikel zur Streuung finden. Es ist
aber auch so, daß Du eine unendliche Länge gar nicht sehen
könntest. In irgendeiner Position zum Strahl müßtest Du ja
stehen. Mal angenommen, der Strahl würde senkrecht nach oben
gerichtet sein. Was würdest Du im Idealfall wohl sehen? Da
Dein Betrachtungswinkel zur Strahlachse mit steigender Höhe
immer kleiner wird, kannst Du irgendwann keine Höhenänderung
mehr erkennen, egal wie weit der Strahl sich noch fortsetzt.
Asymptotische Annäherung nennt sich sowas, wenn es
mathematisch ausgedrückt wird.Zudem wird die Strahlbreite mit steigender Entfernung des
betrachteten Punktes immer dünner erscheinen. In einer
bestimmten Entfernung wird dann das Auflösungsvermögen des
Auges unterschritten - dort scheint der Strahl für das bloße
Auge zu enden.Es gibt also viele mögliche Ursachen, Du müßtest mal
beschreiben, was Du überhaupt beobachtest.
Hallo Gunther,
ich habe den beschriebenen „Effekt“ selbst auch einmal beobachtet, ohne daß ich eine wirklich befriedigende Erklärung dazu finden konnte.
Es war auf einem Stadtfest, wo neben der Bühne eine dieser superhellen Lampen (wie sie auch auf den Dächern vieler Discos montiert sind) in den Himmel strahlte. Ich stand nur wenige Meter entfernt von diesem Strahler, und es sah tatsächlich so aus, als ob dessen Lichtstrahl (es war ein „Büschel“ von 5 oder 6 Einzelstrahlen) in einer bestimmten Höhe enden(!) würde. Das mysteriöse dabei war, daß sein Ende unglaublich scharf ausgeprägt war – es schien so, als ob sich der Strahl in vielleicht hundert Meter Höhe (diese Angabe bitte mit Vorsicht genießen: ich will nicht ausschließen, daß diese Abschätzung aufgrund einer optischen Täuschung möglicherweise sehr falsch ist, aber die Höhe war sicher weit von der optischen Auflösungsgrenze des Auges entfernt) innerhalb einer kurzen Distanz auflösen würde. Es sah wirklich SEHR „seltsam“ aus! Der Himmel war übrigens klar bis auf einige Dunstschleier. Das gewöhnliche Schwächerwerden des Lichts mit zunehmender Entfernung kann meiner Meinung nach ein derart abruptes Strahlende nicht erklären.
Was ist also die Ursache für den Effekt? Gibt es eine Höhe, ab der die Konzentration der streuenden Teilchen in der Luft schlagartig drastisch abnimmt? Oder handelt es sich bloß um eine Illusion, hervorgerufen durch eine Irreführung des menschlichen Auges? Any idea?
Mit freundlichem Gruß
Martin
Hallo Peter,
den Effekt habe ich auch schon beobachtet, jedoch noch nicht genauer untersucht. Es könnte aber sehr gut mit folgendem zu tun haben:
Das Licht, das von Partikeln in der Luft gestreut wird, wird nur um einen kleinen Winkel gestreut. Mit zunehmendem Streuwinkel nimmt die Intensität des Streulichtes stark ab. Du kannst das sehr gut bei einem Laserstrahl beobachten. Der Laserstrahl erscheint wesentlich heller, wenn er auf Dich zukommt, als wenn Du dem Strahl hinterherguckst. Wenn Du also einen Lichtstrahl von der Quelle bis in den Himmel beobachtest, hat das für Dich sichtbare Streulicht in der Nähe der Quelle zunächst einen sehr kleinen Streuwinkel und läßt den Lichtstrahl deshalb sehr hell erscheinen. Dort, wo der Lichtstrahl die kürzeste Entfernung zu Dir hat, beträgt der Streuwinkel bereits 90°, um sich dann mit zunehmender Entfernung auf bis zu 180° zu erhöhen.
Um festzustellen, ob dadurch ein relativ scharf ausgeprägtes Strahlende erscheint, hängt natürlich von der Wahrnehmungskennlinie des Auges und von der Abhängigkeit der Streulichtintensität vom Streuwinkel ab.
Die Absorption des Lichtes dürfte dagegen bei einigermaßen klarem Wetter kaum ins Gewicht fallen.
Jörg
hallo,
in deinem fall ist wohl eine inversionsschicht in besagter hoehe das zauberwort. ob es und wie es eine gibt, schwankt natuerlich beliebig.
beste gruesse, lego
Hallo,
im wesentlichen wurden schon alle in Frage kommenden Effekte
genannt. Ich will also nochmal zusammenfassen und etwas ergänzen.
Ein Strahl von einem Scheinwerfer ist nur sichtbar, wenn in
der Luft genug Partikel sind, die das Licht streuen. Dadurch
entsteht überhaupt erst dieser Lichtkegel.
Diese Partikel, die die Streunung verursachen werden sicher
in erster Linie durch die Menschen und den Verkehr verursacht.
Die Partikelkonzentration nimmt mit der stark Höhe ab. Tagsüber sieht man ja diese Dunstglocke von erhöhten Standorten (Berge) über jeder Stadt. Auch da ist meist ein rel. scharfer Übergang
von dreckiger zu sauberer Luft sichtbar.
Mit zunehmenden Abstand wird die bestrahlte Fläche quadratisch
größer. Die Leuchtdichte nimmt also auch quadratisch ab. Das
führt sicher auch dazu, daß der Übergang vom Lichtkegel nicht
linear erscheint sondern progressiv erscheint.
Mit zunehmendem Abstand kommt auch immer weniger Licht
durch. Nach dem Extinktionsgesetz ist die Abnahme exponetiell.
Das ist auch plausibel. Wenn z.B. das Licht nach 100m schon
zu 50% bedämpft ist, dann kommen in 200m Abstand nur noch 25%
an und nach 300m noch 12,5% usw.
Alles in Allem muß es also so sein, wie von Dir beschrieben.
Allerdings kann es sein, daß die Effekte je nach Partikelkonz.
und Verteilung unterschiedlichen Anteil haben.
Gruß Uwi
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Aha!
Hallo lego,
in deinem fall ist wohl eine inversionsschicht in besagter
hoehe das zauberwort. ob es und wie es eine gibt, schwankt
natuerlich beliebig.
zum Stichwort „Inversionsschicht“ fand ich einen Artikel (http://www.wetterschau.de/wecke/inversion/inversion.htm), wo folgendes erklärt wird (Zitat):
[…] Diese Schichtung ist erstaunlich stabil. Die Inversionsschicht hat die Funktion einer Sperrschicht, die den Aufstieg der von unten kommenden Warmluft ebenso verhindert wie den Aufstieg von Rauch- und Abgasen. Es ist das Hauptkennzeichen der Inversion, dass sie jeden vertikalen Luftaustausch hartnäckig unterbindet. So reichern sich besonders in Ballungsgebieten unterhalb der Inversionschicht Rauch und Staub an […].
Das heißt also, daß dort, wo die Schicht beginnt, die Anzahl der streuenden Teilchen ziemlich abrupt von ziemlich viel auf ziemlich wenig abfällt, und das könnte sehr gut die Ursache für das scheinbare Ende des Lichtstrahls sein. Ich finde, das rätselhafte Phänomen läßt sich damit plausibel erklären. Danke für Deinen Hinweis!
Ciao
Martin
Also Leute, es folgt eine genauere Beschreibung der geometrischen Verhältnisse:
Der Scheinwerfer strahlte annähernd paralleles Licht aus.
Der Stahldurchmesser war ca. 50 cm. Der Scheinwerfer war ca. 300 m von mir entfernt und schien über meinen Kopf. Der Winkel gegenüber dem Boden war ca. 30°. Von unten sah es so aus, als ob der Strahl sehr abrupt enden würde.
Danke für die rege Diskussion.
Peter
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Level Wahnsinn Täuschung
Genau!
Zusätzlich zu Vorangeschriebenem sollte man die „internen“ Vorgänge nicht unterschätzen. „Auge an Großhirn“ filtert schon beachtlich, siehe opt. Täuschungen. Grundsätzlich sieht das Auge eher Bewegung, dann Farbe, dann Strukturen ( z.B. Helligkeitsverläufe ) Und selbst da gibt es Schwellen, die normalerweise nicht auffallen. Schau auf einen Schornstein und Du siehst eine Rauchwolke, die anwächst. Immerzu. Komisch.
Uwe.