DeutschesFachbuch.de : Lichtspiele in der Luft Atmosphärische Optik für Einsteiger Von Michael Vollmer

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Inhalt
1Über die Beobachtung von Naturphänomenen und den Grund für dieses Buch 1
Farbtafeln I-XVI (nach Seite 8)
2 Grundlegende Konzepte 9
2.1 Was ist Licht?9
2.2 Was ist Sehen?11
2.3 Grundlagen der geometrischen Optik 17
2.4 Grundlagen der Wellenoptik 24
2.5 Beschreibung von Wellenphänomenen des Lichts 34
2.6 Referenzen 45
3Übersicht über Phänomene atmosphärischer Optik 47
3.1 Die Atmosphäre 47
3.2 Physikalische Prozesse des Lichts mit den Bestandteilen der Atmosphäre 69
3.3 Klassifikation der Phänomene atmosphärischer Optik 71
3.4 Referenzen 73
4 Luftspiegelungen: Oasen, Seeungeheuer und weitere Spielereien der Fata Morg...
4.1 Luftspiegelungen in Kultur und Gesellschaft 75
4.2 Die astronomische Refraktion und Flimmern der Sterne 78
4.3 Verwandte Wahrnehmungstäuschungen 82
4.4 Luftspiegelungen: Qualitative Beschreibung und Beobachtungen 85
4.5 Quantitative Beschreibung von Luftspiegelungen 92
4.6 Simulationsexperimente von Luftspiegelungen 93
4.7 Referenzen 97
5 Regenbögen 101
5.1 Bemerkungen zur Kulturgeschichte des Regenbogens 101
5.2 Beobachtungen zum Regenbogen 109
5.3 Einfache Erklärung des Regenbogens mithilfe der geometrischen Optik 111
5.4 Besonderheiten durch die Wellennatur des Lichts 123
5.5Übersicht über die Wissenschaftsgeschichte des Regenbogens Einfache Experim...
5.6 Referenzen 148
6 Haloerscheinungen am Himmel: Natürliche Ursache oder göttliche Warnung?151
6.1 Einleitung: Mythen und Aberglauben 151
6.2 Eiskristalle in der Atmosphäre 153
6.3 Haloerscheinungen durch Lichtbrechung in Eiskristallen 155
6.4 Einfache Reflexionshalos 174
6.5 Kombinationen von Brechung und Reflexion 178
6.6Überblick über in Mitteleuropa häufig beobachtbare Haloerscheinungen 179
6.7 Komplexe Haloerscheinungen und Himmelsarchäologie 180
6.8 Computersimulationen 182
6.9 Experimente 185
6.10 Referenzen 191
7 Koronen, irisierende Wolken und Bishop'scher Ring 193
7.1 Koronen 193
7.2 Irisierende Wolken 209
7.3 Bishop'scher Ring 211
7.4 Einfache Experimente 212
7.5 Referenzen 214
8 Glorienerscheinungen: Das Brockengespenst 217
8.1 Entstehungsbedingungen und Beschreibung des Phänomens 217
8.2 Inspiration eines Nobelpreises 220
8.3 Grundlegende Erklärung der Glorien 220
8.4 Beobachtung von Glorien 232
8.5 Einfache Experimente 233
8.6 Referenzen 236
9 Blauer Himmel 237
9.1 Geschichtliches 237
9.2 Rayleigh-Streuung 239
9.3 Ein einfaches Experiment 255
9.4 Referenzen 257
10 Farbenpracht am Himmel: Von Pastellfarben und glutrotem Himmel 259
10.1 Ergebnisse der Mie-Streuung erläutert an Beispielen 261
10.2 Anwendungen 268
10.3 Experimente zur Rayleigh- und Mie-Streuung 297
10.4 Das Rätsel des Spaceshuttle 308
10.5 Referenzen 310
11 Bauernregeln, grüne Sonne und weitere Phänomene 313
11.1 Vorhersagen des Wetters aus optischen Phänomenen der Atmosphäre: Bauernr...
11.2 Das grüne Leuchten 315
11.3 Finsternisse im Sonnensystem 322
11.4 Schatten 334
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Index
AAbplattung Himmelsgewölbe 82 f
Sonne oder Mond 80 f
Aerosole Größenverteilungen 66 f
- Quellen 65 f
- Verweildauern in Atmosphäre 67
Aggregatzustand 12 f
Air-Mass-Faktor 248
Airy-Theorie 124 ff
Atmosphäre vertikaler Aufbau 67-69
- Transmission, siehe Transmission, Atmosphäre Zusammensetzung 47 ff
Augenempfindlichkeit 15
BBauernregeln 313-315
Beugung 30, 32 f
am Spalt 36 f
Bishop'scher Ring 211
Blauer Himmel 237 ff, 283
- abhängig von Winkelabstand zur Sonne 283 f
- Air-Mass-Faktor 248
blaue Berge 252
- Experimente 255, 297 ff
- Geschichte 237 f
- Helligkeit 252
- Hertz'scher Dipol 239
- mittlere freie Weglänge von Photonen 247
- Nachthimmel 254
- optische Dicke 246-248
- Polarisation 242-246
- Polarisationsgrund 244 f
- Rayleigh-Streuung 239 ff
- Sehstrahl 241
- weißer Horizont 251
Blitze 340 ff
Blitzschutz 344 f
- Donner 343
- Elektrizitätshaushalt der Erde 341
- Lichtemission 343
- Stratosphärenblitze 344
- Typen 342 f
Brechung Brechungsgesetz 20
Brechungsindex 19 ff
Brewster-Winkel 41 ff
CChappuisbanden, siehe
- Ozonabsorption Corona, siehe Korona
DDispersion 23
EEbene Wellen 26 f
Eiskristalle Entstehung 59 f
- Fallgeschwindigkeiten 64
- Formen und Größen 60-63, 153-155, 207-209
- Orientierung 63-65
- elektromagnetische Wellen 9 f
FFeuchte 49 f
Frequenz 9 f
Fresner-Gleichung 40 ff
- geometrische Optik 17 ff
GGlorien 217 ff
- Beobachtungen 217-219, 232
- Erklärung mit Beugung 221-226
- Experimente 233 ff
- Farbe 228
Grenzflächenwellen/Ober
- flächenwellen 225 f
- Lichtwege im Tropfen 224
- Mie-Theorie 226 ff
- Öffnungswinkel 229
- Polarisation 230
- Totalreflexion 225
- Tropfengröße 229 f
- Tropfengrößenverteilung 230
- von Eiskristallen 231
Größenanordnungen 4 f
Grünes Leuchten, grüner
- Strahl/Saum 315-322
- bei Planeten 321
- Lichtstreuung 318 f
- Luftspiegelungen 319
- Refraktion und Dispersion 316-318
HHalos 151 ff
- Aberglauben, Mythen 151-153
- Beobachtungen Mitteleuropa, Übersicht 179 f
- Berührungsbögen, umschriebener Halo 172-174, 189 f
- Computersimulationen 164 f, 182-185
- Eiskristalle, Typen 153-155
- Experimente 185 ff
Himmelsarchäologie 181 f
Horizontalkreis 174 f, 187-189
- komplexe Erscheinungen 180 ff
- Minimalablenkung 156 f, 160, 169
- Nebensonnen (22°, 44°, 120°) 157-163, 175 f, 187-189
- Ringe (22°, 46°) 163-168
- Unternebensonnen 178, 189
- Untersonnen und Sonnensäulen 176-178, 189
- verursacht durch Brechung 155 ff
- verursacht durch Reflexion 174 ff
- Zirkumzenital- und -horizontalbogen 170-172, 189
Himmelsblau, siehe blauer Himmel
Himmelsfarben 259 ff
- blaue Sonne 261 f
- Dämmerungsfarben Aerosolstreuung 279 ff
- Dämmerungsfarben Rayleigh-Streuung 277 ff
- Experimente 297 ff
- grüne Sonne, siehe grünes Leuchten Helligkeit 275 f
- Lichtabschwächung 267 f
- Mie-Streuung 261 ff
- Ozonabsorption 282
- Purpurlicht 281
- Verfärbung von Sonne und Mond 269 ff, 318 f
-Wolken 284 ff
- Zenithimmel 281 ff
Hitran, siehe Transmission, Atmosphäre
Huygens, Prinzip von 35 ff
IInterferenz 29 f
Internetseiten 7
Ionosphäre 51 f
irisierende Wolken 209-211
KKometen 346-348
Kondensation 50
Koronen 193 ff
- Beobachtungen 193 f
- Bishop'scher Ring 211
- Eiskristalle 207-209
- Erklärung mit Beugung 195-201
- Experimente 212-214
- Farbigkeit 201 f
- irisierende Wolken 209-211
- Mie-Theorie 204-207
- Pollen 209
- Tropfengröße 202-205
- Tropfengrößenverteilung 205 f
Kosmologie 352-356
Kugelwellen 26 f
LLeuchtende Nachtwolken 345 f
Lichtgeschwindigkeit 25 f
Lichtstrahlen, Krümmung von 79, 96
Lichtstreuung 11 ff, 21, 24, 69
Lowtran, siehe Transmission,
- Atmosphäre Luftspiegelungen 75 ff
- Computersimulationen 92, 319
- Experimente 93 ff
- grünes Leuchten 319
- obere 88-91
- quantitative Beschreibung 92
- untere 85-88
MMehrfachstreuung in Wolken 286
Meteore 348 f
Mie-Theorie 37-39, 129 ff, 204-207, 226 ff, 261 ff
- Polarisation 266
- Tropfengrößenabhängigkeit 263-265
- Winkelverteilung 39, 264 f
Mondfinsternis 322 ff
- Unterschied zu Sonnenfinsternis 327
- Ursachen 322
- zukünftige Ereignisse 333 f
Mondillusion 83 f
NNachthimmel blaue Farbe 254
- Dunkelheit 352-356
Nachtwolken, siehe leuchtende Nachtwolken
Novaya-Zemlya-Effekt 90
OOlbers'sches Paradoxon 352-356
optische Dicke 246-248
optische Phänomene, Klassifikation 71-73
Ozonabsorption 282
PPlaneten Beobachtung bei Sonnenfinsternissen 332
grünes Leuchten 321
Polarlichter 340
- Transits 330, 333 f
Polarisation 28 f, 40 ff, 123, 143
Polarlichter 336 ff
- bei Planeten 340
- Erdmagnetfeld 337
- Lichtentstehung 339
Polarlichtoval 339
- Sonnenwind 336
RRaman-Streuung 301
Rayleigh-Streuung 239 ff
Reflexion, Reflexionsgesetz 18
Refraktion, astronomische 78 ff
Regenbogen 101 ff
- Airy-Theorie, Airy-Ringe 124 ff, 128 ff, 144 ff
- Beobachtungen 109 f
- Breite 116
- Erklärung, geometrische
- Optik 111 ff
- Erklärung, Wellenoptik 123 ff
- Experimente 140 ff
- Farbentstehung 116 f
- gespiegeltes Licht 132 f
- Kulturgeschichte 101 ff
- Mie-Theorie 129 ff
- nach Descartes 114, 121-123
- Nebelbögen 128, 131
- Öffnungswinkel 122
- Polarisation 123 f, 143
- primärer 111 ff
- sekundärer, höherer 117-120
- überzählige Bögen 124
- Wissenschaftsgeschichte 134 ff
Regentropfen
- Entstehung 53-55
- Fallgeschwindigkeiten 58 f
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