Crepuscular Rays

[Joachim]

[Barney]

[zeitgenosse]

Nachdem ich mich einige Zeit mit dem Phänomen der divergierenden Wolkenstrahlen (Crepuscular rays) beschäftigt habe, ist mir schliesslich ein Licht aufgegangen, so dass ich einige meiner früheren Bemerkungen als unpassend deklariere und als Ersatz folgenden Erklärungsansatz vorlege:

Nehmen wir als anschaulich leichter nachvollziehendes Beispiel die Bäume:

Eine Baumkrone ist nicht immer homogen, sondern gelegentlich mit durchscheinenden Löchern im Blattwerk versehen. Je nach Grösse dieser Oeffnungen entstehen sich schneidende Strahlenbündel, so dass sich räumlich zwei mit ihrer Spitze berührende Lichtkegel ausbilden, deren Schnitte ein Abbild der Lichtquelle (Sonne) darstellen.

Nicht masstabsgerechte zweidimensionale Darstellung:



Der Kegelwinkel wird aufgrund der grossen Entfernung der Sonne als < 1° angenommen. Der resultierende Winkel zwischen den äusseren Randstrahlen wir bei gegebenem Sonnenstand durch den Abstand zwischen den beiden Blattwerköffnungen bestimmt und kann erheblich grösser ausfallen. Durch nachfolgende Streuung an Aerosolen werden ausgeprägte Strahlenfinger sichtbar.

Weil es sich bei diesem Phänomen nicht um ein primär perspektivisches Problem (sondern um eines der geometrischen Optik) handelt, ist die klassische Erklärung der Divergenz mittels stürzender Linien weitgehend hinfällig.

Gr. zg
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Make everything as simple as possible, but not simpler!

[M_Hammer_Kruse]

Unsinn!

Die Ausdehnung der Sonne spielt hier ein untergeordnete Rolle. Und wenn Du sie unbedingt mitbetrachten willst, dann macht sie es nicht einfacher, sondern verwirrt Dich nur zusätzlich. An der Parallelität ändert sich dadurch aber nichts.

Warum schneiden sich in Deiner Zeichnung die Randstrahlen von der Sonne irgendwo zwischen der Sonne und der Blende? Die korrekte Methode, die Größe der Sonnenscheibe zu berücksichtigen, besteht darin, die Randstrahlen von der Sonne an den Rändern der Blendenöffnungen zu zeichnen. Dann erhältst Du ein Bild, das den klassischen Sonnenfinsternisschemata mit Kern- und Halbschatten ähnelt.

Warum ist Deine Sonne deutlich im Endlichen angeordnet, so daß die Strahlenbündel durch die Blendenöffnungen zwangsweise divergieren. Rücke die Sonne ins Quasi-Unendliche, und Du hast die parallelen Strahlenbündel, um die es hier die ganze Zeit geht.

Gruß, mike

[Orbit]

Das ist aber nicht Dein heiliger Ernst, zeitgenosse, oder?
Willst Du uns nun verarschen oder einfach um jeden Preis noch ein bisschen Divergenz der Sonnenstrahlen retten?
Wie weit hinter den Bäumen kreuzen sich die Lichtstrahlen und vor allem warum?

[Karl]

Hallo zg,

die von der Erde wahrgenommene Größe der Sonne ist wie schon hier irgendwo im Thread erwähnt, 32 Bogenminuten. Das kannst du bei einem Abstand der Bäume von der Kamera von max. 100 Meter getrost ignorieren.

Ich habe dich immer als kompetenten, ingenieurlastigen Menschen kennen gelernt. Ich verstehe daher nicht, warum die m.A.n. unbedingt eine komplizierte Erklärung suchst. Was erklärt deiner Meinung nach, die Zentralperspektive nicht ausreichend, um solche komplizierte Ansätze zu rechtfertigen?

LG,

Karl
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„Wo ist meine kleine gelbe Chinalackdose?“ Der ganz normale Wahnsinn

[Aragorn]

[Karl]

Thread wurde von mir wieder entsperrt!

Karl
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[Joachim]

Hi,

ich habe mir mal die Mühe gemacht, das korrekte Bild zu zeichnen. Natürlich auch nicht maßstabsgetreu:



Die schwarze, zwei mal unterbrochene Linie stellt, wie in Zeitgenosses Zeichnung, das irdische Objekt dar, also die Baumkrone oder Wolke. Um den Schattenwurf zu konstruieren muss man von beiden Rändern der Sonne jeweils an jeder Kante eine Linie ziehen. Es ergeben sich dann drei bereiche: Den vollständig von der Sonne beleuchteten Bereich habe ich hellgelb unterlegt. Den Bereich, in dem man nur einen Teil der Sonne sieht, habe ich dunkelgelb hinterlegt. Das ist der Halbschatten. Den Vollschatten habe ich gar nicht hinterlegt.

Wir sehen in den Bildern die beleuchteten Bereiche, weil dort die Wassertropfen in der Luft von der Sonne angestrahlt werden und einen kleinen Teil des Lichtes in das Objektiv der Kamera streuen.

Wie sind nun die Winkel?
Zwischen den Strahlen, die von den Rändern der Sonne ausgehen und die selbe Kante des Schatten werfenden Objektes schneiden, beträgt der Winkel 0.5°. Das ist die scheinbare Größe der Sonnenscheibe.
Zwischen Linien, die vom selben Punkt der Sonne ausgehen, ist der Winkel bestimmt durch das Dreieck aus den beiden Strahlen und den Ausdehnungen des Objektes auf der Erde. Die Schenkel dieses spitzen Dreiecks sind etwa 150 Millionen Kilometer lang. Die Basis ist vielleicht ein paar Meter lang, bei Wolken vielleicht auch ein paar Hundert Meter. IN jedem Fall ist dieses Dreieck sehr spitz und der Winkel zwischen den einzelnen hellen bereichen ist deutlich kleiner als 0.5°. Diese 0.5° sind schließlich durch das Verhältnis des Sonnendurchmessers zu den 150 mio. Killometern gegeben und die Strukturen auf der Erde sind immer wesentlich kleiner als die Sonne.

Fazit: Die Strahlen sind für alle praktischen Belange parallel. Ihre Divergenz ist kleiner als die der allermeisten Laserstrahlen.

Gruß,
Joachim

P.S. Mir ist klar, dass sich Zeitgenosse mit solchen Argumenten nicht überzeugen lässt. Das ist aber auch nicht mein Ziel.
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[Nathan5111]

Hallo, Freunde des Nebels und der Sonne,

ich halte Joachims Erklärung für richtig, aber nicht für überzeugend, da zu theoretisch.

Ich habe das große Glück, eine große, weit überdachte Südterrasse mit vorgelagertem hohen Baumbestand zu haben (Sommer = Schatten, Winter = tiefer Sonneneinfall).

Mit Nebel habe ich selten Probleme, und wenn, dann scheint die Sonne nicht kräftig genug. Aber zu allem Leidwesen rauche ich noch, und dies ausschließlich auf besagter Terrasse. Und in diesem Zusammenhang kann ich alle Lichtwege, die auch auf den von Euch aufgeführten Bildern zu sehen sind, partiell erzeugen. Das ist zwar nicht so romantisch wie auf den Bildern, dafür aber eindeutig: Ich mache Lichtstrahlen sichtbar, die 'irgendwie' den Weg durch das Laubdach finden, ohne mich direkt zu treffen, sie gehen rechts und links an mir vorbei, gehen über mich (selten, da ich meinen Kopf überwiegend im Schatten halte; noble Blässe, Ihr versteht?) und vor mir auf den Boden. Der Auftreffpunkt lässt sich extrapolieren, der Ausgangspunkt ist immer die Sonne!

Glaubt es oder fangt an zu rauchen
Nathan

PS: Ein 'geliehener' Raucher tut es auch

[zeitgenosse]

[Nathan5111]

[galileo2609]

[zeitgenosse]

[Orbit]