Sonnenbrand durch Wasser

Lösung

Die Wassertropfen wirken als Sammellinse. Auf ihrer Oberfläche wird das einfallende Licht also so gebrochen, dass es an einem Punkt hinter den Tropfen zusammenläuft. Sämtliches Licht, welches von der Sonne auf den Tropfen fällt, wird somit im Extremfall auf einen einzelnen Punkt gebündelt.

 

Wassertropfen auf Blatt mit eingezeichnetem Lichtverlauf und Brechung auf Brennpunkt.

Fahre mit der Maus über das Bild, um den Strahlenverlauf zu sehen.

Zusammen mit dem Licht wird auch die Energie gebündelt, welche das Licht transportiert. Die Energie, welche sich normalerweise auf einer Fläche verteilen würde, welche so groß ist wie der Wassertropfen, wird nun auf einen Punkt zusammengeführt.
Dabei wird keine Energie erzeugt. Wenn man genau hinschaut, sieht man neben den Brennpunkten stets auch dunklere Schattenflächen. Das Licht was hierher fallen würde, wird durch die Linse durch Brechung umgelenkt. ündelung von Fläche auf Punkt Energie nicht generiert: Schattenbereich
Durch die Fokussierung der Energie auf einen Punkt, wird dieser deutlich stärker erhitzt. Dadurch erhitzt sich die betroffene Blatstelle überdurchschnittlich stark, so dass das Blatt Schaden nehmen kann.

Der in der Abbildung dargestellte Strahlenverlauf entspricht dabei jedoch einem sehr speziellen Ausnahmefall. Die Blumen auf der Fensterbank in der ersten Teilaufgabe haben geschädigte Blätter gezeigt. Bei ihnen wurden jedoch spezielle Bedingungen erfüllt, so dass die Sonne den Blättern schaden konnte. Diese Bedingungen treten bei Wassertropfen auf Blätter jedoch im Gegensatz zum Badezimmerfenster nur in selten Ausnahmen ein, wie du auf der nächsten Seite sehen kannst.


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