Regenbogenfarben
Blumen in Tropfen
Regentropfen auf Scheiben
In all diesen Bildern sieht man mehr oder weniger verzerrt winzige, auf dem Kopf stehende Bilder der Blumen, die sich vor dem Tropfen befinden. Wie diese Bilder zustande kommen, zeigt die Zeichnung.
Jeder Punkt der Blume wird vom Sonnenlicht beleuchtet und verteilt Licht in seiner Farbe (hier blaues und grünes) in alle Richtungen. Ein Teil dieses Lichtes fällt auf den Tropfen (blaues bzw. grünes Lichtbündel). Dieser wirkt wie eine Sammellinse. Durch Lichtbrechung an seinen Oberflächen bündelt er das auftreffende Licht jeweils in einem Punkt. Wenn die Blume im Verhältnis zur Tropfengröße sehr weit entfernt ist, liegen die Punkte des verkleinerten umgedrehten Bildes sehr dicht hinter dem Tropfen. So dicht, dass wir den Eindruck gewinnen, das Bild läge im Tropfen.
Je kleiner der Tropfen ist, um so kleiner ist auch das Bild.
Nur genau runde Tropfen und Halbkugeln (Tropfen auf einer Glasscheibe) erzeugen exakte Bilder. Unregelmäßige Tropfen erzeugen verzerrte, manchmal kaum noch erkennbare Bilder.
Nach dem gleichen Prinzip erzeugen die Augenlinsen Bilder auf der Netzhaut unserer Augen und die Kameraobjektive Bilder auf dem Chip.
Tropfen in Spinnennetzen
Luftblasen und Tropfenlupen
Luftblasen und Tropfenlupen
In diesen Bildern erkennt man aufrechte Bilder des Hintergrunds. Solche Bilder lassen sich aufteilen in zwei Gruppen:
1. Verkleinerte aufrechte Bilder in Luftblasen und in Sieben, die in eine Flüssigkeit getaucht wurden.
2. Vergrößerte aufrechte Bilder in Tropfen, die unmittelbar vor oder auf dem abgebildeten Gegenstand liegen.
zu 1: Bilder in einem in Öl getauchten Sieb
Die Ölschicht ist in der Mitte zwischen zwei Gitterstäben dünner als am Rand. Das Öl bildet eine Konkavlinse oder Zerstreuungslinse.
Die Zeichnung zeigt den Lichtverlauf. Das Auge verlängert das einfallende Licht bis zum scheinbaren Ursprungspunkt.
Es sieht ein verkleinertes aufrechtes Bild.
Am Rand sind die Bilder verzerrt, weil das Licht schräg durch die Ölschicht läuft und deshalb anders gebrochen wird.
Bilder in Luftblasen
Das Wasser vor und hinter einer Luftblase bildet je eine Konkavlinse.
Wie bei der Ölschicht zeigen sich auch hier verkleinerte aufrechte Bilder.
zu 2 Vergrößerte aufrechte Bilder in Tropfen, die auf fein strukturierten Gegenständen liegen.
Die Brennweite eines halbwegs runden Tropfens beträgt etwa 1/4 des Tropfendurchmessers. Liegt der abzubildende Gegenstand innerhalb der Brennweite, dann wirkt der Tropfen als Lupe und erzeugt ein aufrechtes vergrößertes Bild. Dieser Fall tritt insbesondere dann auf, wenn der Tropfen auf dem Gegenstand liegt, z.B. auf einer Feder oder einem Blütenkelch.