Das Optikexperiment Rätsel ist gelöst

Rätsel, die zum Lösen einen größeren Zeitaufwand erfordern, wie z. B. schwierige Physik- und Matherätsel.

Das Optikexperiment

Beitragvon black » Freitag 1. April 2011, 11:36

Kennt ihr den Trick aus Kinderzauberkästen, bei dem die Richtung eines blauen Pfeils mittels eines Wasserglases umgekehrt wird?
Das ganze beruht natürlich auf der Lichtbrechung. (Ich darf das ausplaudern, da ich kein Zauberer bin. :mrgreen:)
Jene ist aber wellenlängenabhängig, wie euch sicher seinerzeit im Physikunterricht an einem Prisma, das das Licht in sein Spektrum auffächerte, demonstriert wurde. Bei Glas/Wasser wird kurzwelliges Licht (blau: ca 450nm) stärker gebrochen als langwelliges Licht (rot ca. 700nm).

Hier seht ihr nun einen unterschiedlich farbigen Text hinter einem ungefüllten, nahezu zylindrischen Trinkglas:
(Die Fotos wurden um 90° gedreht, um den Text besser lesen zu können.)

optik1.jpg
optik1.jpg (4.89 KiB) 783-mal betrachtet


Dann wurde das Glas mit Salzwasser gefüllt, um den Brechungsindex deutlich zu erhöhen.

Wir sehen hier eindrucksvoll das Resultat der unterschiedlich starken Brechung: Die Brennweite des Systems ist bzgl. blauen Lichts so kurz, dass es schon zu einer Richtungsumkehr des blauen Textes kommt, während der Brennpunkt des Systems für rotes Licht noch hinter der Textebene liegt.

optik2.jpg
optik2.jpg (5.05 KiB) 783-mal betrachtet


Jetzt aber die spannende Frage:

Was wäre geschehen, wenn der Text grüngelb (ca. 575nm) geschrieben worden wäre? :gruebel:
Spoilersperre ist festgelegt - Spoiler sind geöffnet
Start: Freitag 1. April 2011, 11:36
Ende: Samstag 2. April 2011, 11:36
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon Hans-Peter » Freitag 1. April 2011, 14:48

Hi Black,

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also, das passt doch. Die Wörter "DIE EICHE" sind symmetrisch.
Und die Brechung am Prisma würde ich mal nicht überschätzen.
Denn sonst würde jeder Brillenträger sein Nasenfahrrad in die Ecke schmeissen.
Sag ich mal.
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon black » Samstag 2. April 2011, 18:32

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Das gestrige Datum hatte mich dazu verleitet, euch auf eine falsche Spur locken zu wollen.
(Wobei ich dbzgl. auch an anderen Tagen keine Skrupel habe. :bgdev:)

Da hatte ich aber die Rechnung ohne Hans-Peter gemacht, der das ganz klar durchschaute. :lupe:

:super: :klatsch:

@Hans-Peter: Willst du die o.g. Frage nicht noch explizit beantworten? Dann kann ich's abhaken. :bindafuer:
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon Hans-Peter » Samstag 2. April 2011, 19:02

Hi Black,

na klar doch.
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Der ganze Satz von der Eiche wird gespiegelt.
Die Spiegelachse soll waagerecht mitten durch die Buchstaben gehen.
Dann erhält man das Bild, das Black reingestellt hat, und zwar für das mit Wasser gefüllte Glas.
Nur: Der erste Teil des Satzes, der rot geschrieben ist, ist scheinbar im Original vorhanden,
weil alle seine Buchstaben symmetrisch um die Achse sind.
Der etwaige Prisma-Effekt dient hier nur zur Verunsicherung.
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon black » Samstag 2. April 2011, 20:59

:genau:

Also was wäre, um nochmal auf die Frage zu kommen, mit einem Text in grüngelb geschehen? :alleswirdgut:
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon Hans-Peter » Sonntag 3. April 2011, 08:31

Hi Black,

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der Prismeneffekt ist sehr viel geringer, als das in dem hier gegebene Beispiel zu sehen wäre.
Hier passiert nichts. Die grüne Schrift wäre wohl (im zweiten Bild) minimal größer.
Zwischen rot und blau, wenn man davon ausgeht, dass die Schriften (auf dem Papier) gleich hoch sind.
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon black » Montag 4. April 2011, 01:16

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Hans-Peter hat geschrieben:... Hier passiert nichts. Die grüne Schrift wäre wohl (im zweiten Bild) minimal größer. ...


Aber vor allem wäre der gelbgrüne Satz dann...
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon Rama » Freitag 15. April 2011, 01:08

Hallo black, :)

auch wenn das ein Rätsel vom 1. April war, habe ich duch Versuche gemacht. . . .

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Da ein Wasserglas rund ist, treten natürlich unterschiedliche Brechungen auf.
Es mag sein, dass Salzwasser eine andere Brechung macht wie Leitungswasser.
Da ich aber die Seiten bzw. Högenlage die Brechung neu einstellen kann,
bekomme ich immer eine Drehung - oder keine Drehung.

Aber, bei dem grüngelben bekam ich echt Schwierigkeiten, denn es ließ sich nicht drehen.
Scheinbar waren waren die Buchstaben symetrisch überlappt. Erkennen konnte ich nicht viel, weil die Buchstaben,
so verzerrt waren. - Inwieweit es die Wellenlänge war, weiß ich nicht. - Ich nahm die grüngelbe Farbe von WORD.
Es kann genauso sein, dass ich mich dabei selbst überliste, weil ich ja nach einem Ergebnis suche.
Scheinbar reißt die grüngelbe Farbe früher auseinander, und in diesem Bereich kann ich schlecht was erkennen.
Wenn ich mich ganz geschickt anstelle steht für einen ganz schmalen Bereich, das auf dem Kopf stehende zur Verfügung.
Neue Buchstaben bekam ich nicht zusammengebastelt. Theoretisch gelingt mir das auch nicht.

Kann man die Farbwellenlänge messen? Vielleicht bei geeignete Laborbedongungen.
Da das strahlende Licht auch eine Farbe hat, müsste man diese auch berücksichtigen.

Da hat mal ein Professor Theodor W. Hänsch, den optischen Lichtfreqenz-Kamm erfunden. Er bekam dafür den Nobelpreis.
Dabei handelte es ich aber um primäre Lichtquellen.
Sekundär würde schon die benachbarte Farbe des Lichtfreqenz-Kamms stören.

Kurzum einen Unterschied habe ich (wenn ich mich nicht selbst überliste habe) festgestellt; siehe oben.

LG Rama :)

Edit am 15.04.2011 11:59 für Nachtrag.

Nachtag:

Eben habe ich noch mal die Antwort von Hans-Peter des Beitrags vom: "Freitag den 1. April 2011 um 14:48 Uhr"
und Deine Antwort dazu gelesen. Damit hat Hans-Peter das Rätsel logischerweise als Ganzes gelöst!
Alle Aussagen von HANS PETER sind tutreffend! Hans-Peter auch ich finde, das hast Du seht gut gemacht!
:super: :klatsch: :klatschen: und ich klatsche mit!

Zurück zum Experiment:
Mein Glas war leider nur rund, und dadurch bilden sich unterschiedliche Brechungsindexe aus.
Ich weiß nur, dass Grün in der Mitte des Frequnz-Spektrums liegt, und das Gelb darunter.
Ich habe aber keine Erklärung dafür, warum ich die Buchstaben der grün-gelben Buchstaben
eben um so viel schwerer gekippt bekomme. - Vielleicht komme ich mal dahinter.
LG Rama :)
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon black » Freitag 15. April 2011, 17:41

Natürlich hat Hans-Peter Recht!

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Der Einfluss der Wellenlänge ist viel zu gering und daher stünde der Satz natürlich auch in gelbgrün auf dem Kopf (mit den gleichen Symmetrieeffekten).


@Rama:

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Dass du bei gelbgrün Probleme hast verwundert mich - k.A., woran das liegt. :nixweiss:
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Re: Das Optikexperiment

Beitragvon Rama » Freitag 15. April 2011, 21:34

Hallo black Hans-Peter und alle, :)

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es ist natürlch klar, wenn oben und unten im Spektrum der gleiche Effekt auftritt, gilt das auch für die Mitte.


LG Rama :)
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