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Als Korona lateinisch corona Kranz Krone oder Hof bezeichnet man eine Leuchterscheinung um Mond oder Sonne die durch Beugung des Lichts an den Wassertropfchen von Wolken verursacht wird im Gegensatz zum Regenbogen oder zu Haloeffekten die beide durch Brechung entstehen Bei einer Korona ist oft nur eine weisse Scheibe mit rotlichem Rand zu sehen die Aureole genannt wird Unter gunstigen Bedingungen ist die Aureole von mehreren farbigen Ringen umgeben Mondhof oder lunare Korona mit ringformigen Interferenzerscheinungen Farbtemperatur 4250 Kelvin Bildhohe und Bildbreite entsprechen einem Bildwinkel von knapp 8 Bogengrad Mond mit mehrfarbiger Korona im Goldenen Tor der Ekliptik bei leichter Bewolkung mit mehrfarbiger Korona unten im Bild der Rote Riese Aldebaran oben rechts die Plejaden Die Farbe der Wolken ist im neutralen Grau Farbtemperatur des Mondlichts 4100 Kelvin Der Durchmesser der Aureole um Sonne oder Mond hat eine Winkelausdehnung zwischen 2 5 und 8 der Winkeldurchmesser der ausseren Ringe kann bis zu 15 betragen Der Beugungseffekt der die Korona erzeugt muss nicht notwendigerweise durch Wassertropfchen verursacht werden In seltenen Fallen konnen Eiskristalle oder andere Aerosole ebenfalls Koronen hervorrufen beispielsweise bei einer Pollenkorona Eine solche Korona ist ein Effekt der Atmospharischen Optik im Gegensatz zur Sonnenkorona bei der es sich um die nur bei einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar werdende Atmosphare der Sonne handelt Inhaltsverzeichnis 1 Aussehen und Auftreten 2 Entstehung 2 1 Die Korona als Beugungsbild 2 2 Einfluss der Wellenlange 2 3 Einfluss der Tropfengrosse 2 4 Bestimmung der Tropfengrosse aus dem Ringradius 3 Beugung an anderen Teilchen 4 Koronen und das Wetter 5 Literatur 6 Einzelnachweise 7 WeblinksAussehen und Auftreten Bearbeiten nbsp Eine schwache Aureole um die aufgehende Sonne nbsp Korona um eine Strassenlampe erzeugt durch eine beschlagene ScheibeSchieben sich Wolken vor Sonne oder Mond bilden sich unter bestimmten Bedingungen leuchtende Scheiben um die jeweilige Lichtquelle die manchmal noch von farbigen Ringen umgeben sind Der wissenschaftliche Name fur diese Leuchterscheinung ist Korona die helle Scheibe im Zentrum der Korona heisst Aureole In der Alltagssprache wird diese oft Hof und die farbigen Ringe auch Kranze genannt Allerdings werden die Begriffe nicht immer in dieser Weise benutzt und als weitere Quelle der Verwirrung werden in alteren Texten Halos ebenfalls als Kranze bezeichnet Koronen sind meist um den Mond zu beobachten seltener um die Sonne Dies liegt nicht daran dass sie um die Sonne weniger haufig auftreten sondern daran dass das Licht der Sonne die Koronaerscheinung uberstrahlt und man daruber hinaus in der Regel den Blick in die Sonne meidet und wegen der Gefahr fur die Augen auch meiden sollte Zur Beobachtung von Sonnenkoronen muss das Sonnenlicht daher abgeschwacht werden durch die Verwendung von Filtern oder indem man das Phanomen im Spiegelbild beobachtet auf einem Gewasser oder einer Fensterscheibe Bei gunstigen Verhaltnissen konnen auch Koronen um Planeten 1 oder Sterne 2 beobachtet werden Meist ist nur die Aureole um den Mond zu sehen eine weisse Scheibe deren Rand in Gelb und Rot ubergeht Der Mond selbst wird von der Aureole oftmals uberstrahlt Ist er zu sehen fallt der Grossenunterschied zwischen ihm und der Aureole sofort auf Wahrend die Scheibe des Vollmonds unter einem Sehwinkel von etwa 0 5 zu sehen ist erreicht der Durchmesser der Aureole abhangig von der Grosse der Tropfen siehe Einfluss der Tropfengrosse eine Winkelausdehnung von typischerweise 2 5 bis 8 Aureolen kommen mehr oder weniger ausgepragt in fast allen nicht zu dicken Arten von Wolken vor weshalb sie vergleichsweise haufig auftreten Besonders oft erscheinen Koronen bei Altocumulus Wolken und dunnen Schichtwolken Unter gunstigen Bedingungen schliessen sich an die Aureole farbige Ringe an siehe Einfluss der Wellenlange wobei von innen nach aussen die Farben Blau Grun Gelb und Rot zu sehen sind Es wurden bis zu vier Ringsysteme beobachtet Bei den ausseren fehlt das Blau ansonsten sind die Farben ahnlich denen im innersten Ringsystem Koronen konnen sehr unterschiedliche Ausdehnungen haben der Winkeldurchmesser der aussersten Ringe kann bis zu 15 betragen Beim Durchzug von Wolken kann sich die Korona verandern der Durchmesser kann wachsen oder schrumpfen Ringe erscheinen oder verschwinden wieder je nachdem wie sich die Tropfengrossen verandern Man kann ausserdem kunstliche Koronen beobachten oder erzeugen indem man beispielsweise durch eine beschlagene Scheibe oder Nebel auf eine Lampe blickt 3 Entstehung BearbeitenDie Korona als Beugungsbild Bearbeiten nbsp Zum Vergleich Halo oben Korona unten Neben den intensiveren Farben bei der Korona ist vor allem der Grossenunterschied auffallig Koronen sind eine Beugungserscheinung und durfen nicht mit den Halos um Sonne oder Mond verwechselt werden diese entstehen durch Brechung des Lichtes in Eiskornern hoher Wolken und haben einen grosseren Durchmesser von meistens 22 seltener auch 46 sowie eine andere Farbreihenfolge Koronen entstehen durch Beugung des Sonnen oder Mondlichtes an Wassertropfen es mussen also Wolken vorhanden sein wenn man eine Korona beobachten will Diese Wolken durfen andererseits aber auch nicht zu machtig sein da das Mond oder Sonnenlicht sie durchdringen konnen muss Licht ist eine elektromagnetische Welle Um Beugungseffekte zu verstehen reicht die einfache Strahlenoptik nicht mehr aus sondern die Welleneigenschaften des Lichtes mussen berucksichtigt werden Die Beugung der Lichtwellen an einem Hindernis lenkt das Licht aus seiner ursprunglichen Richtung ab Uberlagerungen der gebeugten Wellen konnen wiederum Interferenzerscheinungen hervorrufen die sogenannten Beugungsbilder Wie diese Beugungsbilder aussehen hangt unter anderem von der Form des beugenden Gegenstandes ab Wassertropfen sind kugelformig und bilden daher fur das sich ausbreitende Licht ein kreisformiges Hindernis Deshalb entspricht das Beugungsbild eines Wassertropfens annahernd dem einer Kreisscheibe Dieses wiederum entspricht nach dem Babinetschen Theorem in guter Naherung demjenigen einer Kreisblende gleichen Durchmessers einem hellen Scheibchen dem Zentralbild mit der grossten Intensitat und konzentrischen hellen und dunklen Ringen wobei die Intensitat der hellen Ringe nach aussen abnimmt Wahrend das Zentralbild mehr oder weniger der ursprunglichen Ausbreitungsrichtung des Lichtes entspricht der Ablenkwinkel liegt um 0 haben die Ringe einen umso grosseren Durchmesser je grosser der Ablenkwinkel ist Der Durchmesser der Beugungsringe hangt vom Tropfendurchmesser und der Lichtwellenlange ab Die Ringe werden umso weiter je grosser die Wellenlange ist und je kleiner die beugenden Wassertropfen in der Wolke sind 3 nbsp Die Beugungsringe sind die Schnittlinien der Kegelmantel mit der Ebene des Schirms Die Beugungsbilder samtlicher Wassertropfen einer Wolke werden von einem irdischen Beobachter als ein einziges System konzentrischer Ringe um die Lichtquelle wahrgenommen der Korona das dem Beugungsbild eines einzelnen Tropfens auf einem Schirm entspricht Das kommt folgendermassen zustande Das Beugungsbild eines einzelnen Tropfens auf einem Schirm also in einer bestimmten Ebene senkrecht zur ursprunglichen Ausbreitungsrichtung des Lichtes besteht aus konzentrischen Ringen Diese Ringe sind die Schnittlinien der Kegelmantel in die das Licht hineingebeugt wird mit der Ebene des Schirms Zunachst erzeugt also jeder Tropfen sein eigenes Beugungsbild und seine eigenen Kegelmantel gebeugten Lichtes In der Abbildung ist aus Grunden der Ubersichtlichkeit nur ein Kegelmantel dargestellt tatsachlich gehort zu jedem Beugungsring naturlich jeweils ein eigener Kegelmantel Zu beachten ist dabei dass es sich bei dem zentralen Beugungsscheibchen nicht um einen Kegelmantel sondern um einen Kegel handelt nbsp Die Korona wird von dem Licht erzeugt das ins Auge fallt dunkelrote Pfeile Entscheidend fur die Ausdehnung der Ringe ist der Sehwinkel Alle Kegelmantel eines bestimmten Beugungsringes haben einheitliche Tropfengrosse vorausgesetzt denselben Offnungswinkel dieser entspricht dem Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp Von dem gebeugten Licht all dieser Kegelmantel kann ein Beobachter jedoch nur dasjenige wahrnehmen welches in sein Auge fallt Die meisten Lichtwellen sieht der Beobachter gar nicht weil sie an seinem Auge vorbeilaufen Abbildung links hellrote Pfeile nbsp Das vom Beobachter wahrgenommene Licht kommt aus einem kreisformigen GebietBeugt also ein Tropfen beispielsweise rotes Licht so dass bei einem Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp von 3 ein Maximum entsteht und befindet sich der Tropfen an einer solchen Position in der Wolke dass das um 3 abgelenkte rote Licht in das Auge eines Beobachters trifft sieht dieser an der Stelle des Tropfens rot und zwar unter einem Sehwinkel ϕ displaystyle phi nbsp von ebenfalls 3 Abbildung links Ablenkwinkel bzw Offnungswinkel der Kegelmantel und Sehwinkel sind gleich da es sich um Wechselwinkel bezuglich der ursprunglichen Ausbreitungsrichtung des Lichtes handelt Dabei ist es unerheblich in welcher Hohe in der Wolke sich der Tropfen befindet denn der Sehwinkel unter dem der als rot wahrgenommene Tropfen erscheint ist in jedem Fall derselbe da der Ablenkwinkel derselbe ist einheitliche Tropfengrosse vorausgesetzt Ein gleicher Sehwinkel bedeutet aber dass beide Tropfen scheinbar denselben Abstand vom Mittelpunkt der Koronaerscheinung haben Beide sind also Bestandteil desselben roten Rings In der Abbildung links ist dies fur Tropfen auf der rechten und linken Seite der Korona gezeigt Um die vollstandige kreisformige Korona zu erhalten muss diese Abbildung um die ursprungliche Lichtausbreitungsrichtung rotiert werden Abbildung rechts 4 Zur Entstehung einer Korona sind zwar sehr viele Wassertropfen erforderlich jedoch wird das Licht im Mittel nur einmal an einem Tropfen gebeugt weil die Tropfen in den Wolken recht grosse Abstande voneinander haben Deshalb kann vernachlassigt werden dass auch Licht in das Auge des Betrachters gelangt das an zwei oder mehr Wassertropfen nacheinander gebeugt wurde 4 Die Aureole entspricht also dem Hauptmaximum die Ringsysteme den Nebenminima des Beugungsbildes eines einzelnen Tropfens Einfluss der Wellenlange Bearbeiten nbsp Mithilfe von Barlappsporen kunstlich erzeugte Koronen Unten links rote LED unten rechts blaue LED oben weisse LED Der Ringdurchmesser ist von der Wellenlange abhangig je grosser die Wellenlange ist desto starker ist die Beugung das heisst desto grosser ist die Ablenkung des Lichtes aus der ursprunglichen Richtung Das Hauptmaximum liegt fur alle Wellenlangen im Zentrum also um den Ablenkwinkel 0 weshalb sich hier alle Farben zu Weiss uberlagern und eine weisse Aureole erzeugen Allerdings liegen die jeweils ersten Minima die ja den Rand des Hauptmaximums also des hellen zentralen Beugungsscheibchens bilden fur jede Wellenlange bei einem anderen Ablenkwinkel Da blaues Licht den kleinsten Ablenkwinkel hat und rotes Licht den grossten ist die Flache des zentralen Hauptmaximums fur blaues Licht kleiner als fur gelbes und rotes Licht Das gelbe und das rote Hauptmaximum ragen also uber den Bereich hinaus in dem alle Farben zusammen Weiss ergeben und erzeugen den gelb rotlichen ausseren Rand der Aureole Deshalb entsteht auf den ersten Blick der Eindruck die Farbreihenfolge in der Korona beginne mit Rot Tatsachlich beginnt jedoch jedes Ringsystem mit einem inneren blauen Farbring Die Nebenmaxima haben ebenfalls fur jede Wellenlange eine andere Position Da rotes Licht starker gebeugt wird bildet es Beugungsringe mit grosserem Durchmesser als blaues Licht gleiche Beugungsordnung bzw gleiches Ringsystem vorausgesetzt Das ursprunglich weisse Mond oder Sonnenlicht wird auf diese Weise durch die Beugung aufgespalten und fur jeden Tropfen in Kegelmantel aus einzelnen Farben abgelenkt nbsp Die Kegelmantel blauen Lichtes haben einen kleineren Offnungswinkel treffen das Auge also unter einem kleineren Sehwinkel Durch gestrichelte Pfeile dargestelltes Licht trifft nicht ins Auge nbsp Das blaue Licht das ein Beobachter wahrnimmt kommt von weiter innen liegenden Tropfen als das rote Da der Sehwinkel unter dem ein Koronaring einer bestimmten Farbe gesehen wird gleich dem Ablenkwinkel ist bedeutet das dass der blaue Ring unter einem geringeren Sehwinkel gesehen wird als der rote Ring desselben Ringsystems Die den blauen Ring erzeugenden Tropfen liegen daher weiter innen als die den roten Ring verursachenden Abbildung links Im dreidimensionalen Bild bedeutet der geringere Ablenkwinkel des blauen Lichtes dass dessen Kegelmantel innerhalb von dem des roten Lichtes liegt Abbildung rechts Naturlich wird auch das rote Licht von den als blau wahrgenommenen Tropfen gebeugt Aufgrund des grosseren Ablenkwinkels trifft rotes Licht das von den blauen Tropfen ausgeht aber nicht ins Auge des Beobachters Analoges gilt fur das blaue Licht das von den als rot wahrgenommenen Tropfen ausgeht Von den aussen liegenden Tropfen nimmt der Beobachter also das rote von den innen liegenden das blaue Licht wahr Er sieht deshalb aussen einen roten und innen einen blauen Ring Joseph von Fraunhofer hat als Erster 1824 die Koronen als Folge der Lichtbeugung an vielen kleinen Objekten quantitativ beschrieben Mit der Fraunhofer Beugungsgleichung lasst sich die Intensitat in Abhangigkeit vom Ablenkwinkel in guter Naherung beschreiben I ϕ I 0 2 J 1 2 p l R sin ϕ 2 p l R sin ϕ 2 displaystyle I phi I 0 left frac 2J 1 frac 2 pi lambda R sin phi frac 2 pi lambda R sin phi right 2 nbsp In der Gleichung bezeichnen I displaystyle I nbsp Intensitat l displaystyle lambda nbsp Wellenlange ϕ displaystyle phi nbsp Ablenkwinkel R displaystyle R nbsp Radius des beugenden Hindernisses hier also der Tropfenradius J 1 x displaystyle J 1 x nbsp Besselfunktion 1 Art und 1 Ordnung hier x 2 p l R sin ϕ displaystyle x tfrac 2 pi lambda R sin phi nbsp 2 p l displaystyle tfrac 2 pi lambda nbsp ist die sogenannte Kreiswellenzahl eine fur die Welle charakteristische Grosse nbsp Die Intensitaten in Abhangigkeit vom Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp fur verschiedene Wellenlangen und einen Tropfenradius von 10 mmDie Grafik rechts zeigt die mit obiger Gleichung berechneten Intensitaten in Abhangigkeit vom Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp fur verschiedene Wellenlangen und einen Tropfenradius von 10 mm normiert auf die Intensitat I 0 displaystyle I 0 nbsp fur ϕ 0 displaystyle phi 0 nbsp Zusatzlich wurde mit farbigen Balken die sich ergebende Lage der Aureole einschliesslich des gelb rotlichen Randes und des ersten Ringsystems skizziert Die Positionen der ersten Minima findet man fur Blau 440 nm bei etwa 1 5 und fur Rot 650 nm bei etwa 2 3 Die ersten Nebenmaxima liegen etwa bei 2 blau und 3 rot Meist ist nur ein Ringsystem zu beobachten nur bei ausserst gunstigen Bedingungen sieht man mehrere bis zu vier Das liegt daran dass die Intensitat rasch abnimmt Ausserdem werden die Nebenmaxima der verschiedenen Wellenlangen mit zunehmender Ordnung breiter und fallen deshalb immer starker ubereinander was bedeutet dass die Farben sich mehr und mehr zu Weiss mischen 4 Die Beugungstheorie ist zur Beschreibung von Koronen allerdings nur geeignet wenn die Tropfen gross sind ab einem Radius von etwa 10 mm Werden sie kleiner muss die exaktere Theorie von Gustav Mie verwendet werden Diese berucksichtigt nicht nur die Beugung sondern samtliche stattfindenden Wechselwirkungen zwischen der Lichtwelle und dem Hindernis also auch Reflexionen und das durch den Tropfen hindurchgehende Licht 4 Einfluss der Tropfengrosse Bearbeiten Der Durchmesser der Ringe ist auch von der Grosse der beugenden Hindernisse abhangig im Fall der Korona also von der Grosse der Wassertropfen in den Wolken Grosse Tropfen erzeugen kleine Koronen kleine Tropfen erzeugen weite Koronen Je grosser also eine Korona ist aus desto kleineren Tropfen besteht die Wolke durch die das Licht hindurch scheint Mithilfe der oben angegebenen Gleichung aus der Beugungstheorie lasst sich die Abhangigkeit der Intensitatsverteilung von der Tropfengrosse darstellen siehe Abbildung Fur blaues Licht 440 nm findet sich das erste Minimum fur einen Tropfenradius von 10 mm bei etwa 1 5 fur einen Tropfenradius von 20 mm bei etwa 0 8 nbsp Die Intensitaten in Abhangigkeit vom Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp fur verschiedene TropfengrossenNicht nur der Radius der Ringe nimmt mit abnehmender Tropfengrosse zu auch der Abstand der Maxima bzw Minima zueinander und damit die Breite der Ringe Die Grafik zeigt die Intensitaten in Abhangigkeit vom Ablenkwinkel ϕ displaystyle phi nbsp fur zwei verschiedene Tropfengrossen normiert auf die Intensitat I 0 displaystyle I 0 nbsp fur ϕ 0 displaystyle phi 0 nbsp berechnet nach der Beugungstheorie Die Lage der Aureolen einschliesslich des rotlichen Randes ist fur beide Tropfengrossen skizziert weiterhin die beiden am weitesten auseinanderliegenden Farben Blau 440 nm und Rot 650 nm des ersten Ringsystems Der Winkelunterschied zwischen Blau und Rot im ersten Nebenmaximum betragt fur einen Tropfenradius von 10 mm beispielsweise etwa 0 8 bei 20 mm nur etwa 0 3 Die am besten sichtbaren Koronen werden bei Tropfenradien zwischen 5 und 20 mm erzeugt zum Vergleich Regenbogen entstehen bei Tropfengrossen im Bereich von Millimetern wie man sie bei Regentropfen findet Mond und Sonne sind keine punktformigen Lichtquellen sondern haben einen Winkeldurchmesser von etwa 0 5 Die erzeugten Beugungsringe haben daher eine Breite von etwa dem gleichen Winkelabstand Bei punktformiger Lichtquelle waren die Beugungsringe dunne Kreislinien Damit die Farbaufspaltung uberhaupt sichtbar wird muss der Abstand zwischen zwei Ringen benachbarter Farben also grosser als 0 5 sein Da die Farbaufspaltung aber umso kleiner ist je grosser die Tropfen sind lassen sich daher fur Tropfen mit Radien von mehr als etwa 30 mm keine Ringstrukturen mehr erkennen Zu kleine Tropfen weniger als 5 mm Radius verursachen zwar eine grosse Farbaufspaltung aber auch fur jede Farbe breitere Ringe Da sich das Licht somit auf eine grossere Flache verteilt sinkt die Intensitat entsprechend und der Kontrast und damit die Sichtbarkeit gegenuber dem Hintergrund nimmt ab Die Tropfengrosse innerhalb der Wolke darf nicht zu unterschiedlich sein Jede Tropfengrosse erzeugt ihre eigenen Ringdurchmesser weshalb bei einer zu breiten Verteilung der Tropfenradien schliesslich Ringe unterschiedlicher Farben ubereinanderfallen und das Ringmuster verschwindet Da die Tropfengrosse in Wolken nie vollig einheitlich ist kommt es immer zu Uberlagerungen verschiedener Farben Die Farben in Koronen sind deshalb keine reinen Farben nbsp Abweichungen von der Kreisform kommen zustande wenn verschiedene Bereiche der Wolken unterschiedlich grosse Tropfen enthalten Andert sich die Tropfengrosse im Laufe der Zeit andert sich die Ausdehnung der Ringe entsprechend Nahert sich beispielsweise ein Regengebiet wachsen die Tropfen rasch und die Korona wird enger Da die Tropfengrosse dabei auch uneinheitlicher wird verschwinden die farbigen Ringe und die Korona geht in eine weisse Scheibe uber Ist nur eine Aureole zu sehen haben die Tropfen in der Wolke daher zumeist eine uneinheitliche Grosse Da solche Wolken haufiger sind als solche mit einheitlicher und passender Tropfengrosse sind nur aus Aureolen bestehende Koronen haufiger zu beobachten als solche mit farbigen Ringen Bestehen verschiedene Bereiche einer Wolke aus Tropfen unterschiedlicher Grosse franst die Korona aus da jeder Wolkenbereich seinen eigenen Ringdurchmesser erzeugt 4 5 Bestimmung der Tropfengrosse aus dem Ringradius Bearbeiten nbsp Mondkorona in die die bei derselben Brennweite aufgenommene Mondscheibe schwarz eingefarbt hineinkopiert wurdeFur eine bestimmte Wellenlange lasst sich die Position des ersten Minimums mithilfe der oben angegebenen Gleichung aus der Beugungstheorie bestimmen Ein Minimum der Intensitat ist in obiger Gleichung gleichbedeutend mit einer Nullstelle der Besselfunktion J 1 x displaystyle J 1 x nbsp Deren erste Nullstelle fur x gt 0 displaystyle x gt 0 nbsp liegt bei x 3 83 displaystyle x 3 83 nbsp Es gilt also x 2 p l R sin ϕ 3 83 displaystyle x frac 2 pi lambda R sin phi 3 83 nbsp Nach dem Tropfendurchmesser 2 R displaystyle 2R nbsp aufgelost 2 R 3 83 p l sin ϕ 1 22 l sin ϕ displaystyle 2R frac 3 83 pi cdot frac lambda sin phi 1 22 cdot frac lambda sin phi nbsp In den Gleichungen sind ϕ displaystyle phi nbsp Winkelposition des ersten Minimums l displaystyle lambda nbsp Wellenlange des gebeugten Lichtes R displaystyle R nbsp Radius des Tropfens Uber diese Gleichung lasst sich aus dem beobachteten Ringdurchmesser die Grosse der verursachenden Tropfen abschatzen Dabei wird ausgenutzt dass die ausseren Rander der roten Ringe etwa an der Position der gelben Minima liegen wie bereits Joseph Fraunhofer herausfand Lost man also die Gleichung nach dem Tropfendurchmesser 2 R displaystyle 2R nbsp auf setzt l displaystyle lambda nbsp 571 nm gelbes Licht und bestimmt die Winkelausdehnung des roten Randes der Aureole einer beobachteten Korona erhalt man eine Abschatzung fur die Grosse der Tropfen die diese Korona erzeugt haben 3 Ein praktisches Problem ist dabei die Bestimmung der Winkelausdehnung einer beobachteten Korona Eine Moglichkeit dieses Problem zu losen besteht darin die Ausdehnung der Korona mit derjenigen der Mondscheibe zu vergleichen die etwa 0 5 betragt Im abgebildeten Foto wurde die bei derselben Brennweite aufgenommene Mondscheibe in die Korona hineinkopiert und schwarz eingefarbt Die Ausdehnung des ersten roten Ringes lasst sich durch Ausmessen nun auf einen Wert von etwa 3 3 abschatzen Zu beachten ist dass der Ablenkwinkel nur der Halfte des Ringdurchmessers entspricht also etwa 1 7 Daraus ergibt sich ein Tropfenradius von etwa 12 mm Beugung an anderen Teilchen Bearbeiten nbsp Mithilfe von Barlappsporen erzeugte Korona um eine LampeEs mussen nicht Wassertropfen sein die das Licht beugen auch wenn dies bei den weitaus meisten Koronen der Fall ist Pollenkorner Aerosole wie beispielsweise nach Vulkanausbruchen oder Eiskristalle kommen ebenfalls in Frage Eiskristalle haben allerdings keine Kugelform sondern erzeugen als langgestreckte Nadeln das Beugungsbild eines Spaltes Da die Eisnadeln aber vollig unregelmassig in den Wolken ausgerichtet sind addieren sich die Linien der Spalt Beugungsbilder zu Ringen Die oben erwahnten Halos werden ebenfalls durch Eiskorner erzeugt Da Koronen jedoch Eiskorner bis maximal 30 mm erfordern Halos aber erst ab Kristallgrossen von mindestens 20 mm auftreten treten beide Phanomene nur sehr selten gleichzeitig auf 3 Pollenkoronen konnen ellipsen oder rautenformig sein da nichtkugelformige Pollen oftmals beim Fallen in Luft eine bestimmte Ausrichtung bevorzugt einnehmen 6 Nach Vulkanausbruchen findet sich viel Staub in der Atmosphare der ebenfalls Koronen hervorrufen kann Da diese Aerosole mit 2 3 mm Durchmesser eine geringere Ausdehnung haben ist die Aureole entsprechend grosser mit Radien von 13 20 Sie werden Bishopsche Ringe genannt nach Rev Sereno Edward Bishop 1827 1909 der sie 1883 nach dem Ausbruch des Vulkans Krakatau erstmals beschrieben hat 3 7 Im Experiment lassen sich Koronen durch Queteletsche Ringe erzeugen indem man eine Glasscheibe mit feinen Partikeln wie zum Beispiel Barlappsporen bestaubt und diese von hinten beleuchtet 4 Koronen und das Wetter BearbeitenDie meisten Koronen entstehen durch Beugung an Wassertropfen Da aber aus Wassertropfen bestehende Wolken im Gegensatz zu Mischwolken die aus Wassertropfen und Eiskornern bestehen meist keinen oder bestenfalls Nieselregen mit sich bringen entstanden Bauernregeln wie diese Ist der Ring nahe Sonne oder Mond uns der Regen verschont ist der Ring aber weit hat er Regen im Geleit Die zweite Halfte dieser Regel bezieht sich auf den Halo der zum einen weiter ist als eine Korona und zum anderen um die Sonne leichter beobachtet werden kann dagegen seltener um den Mond Ein Halo entsteht in dunnen hohen Eiswolken Cirrostratus die zu den Vorboten eines Sturmtiefs gehoren 8 Anmerkung In Mischwolken konnen aufgrund des unterschiedlichen Sattigungsdampfdrucks uber Eis und uber Wasser die Eiskorner sehr rasch wachsen auf Kosten der Wassertropfen bis sie zu fallen beginnen und Niederschlag entsteht Je nach Temperatur fallt Hagel oder die Eiskorner schmelzen auf ihrem Weg nach unten auf zu Regentropfen Literatur BearbeitenMichael Vollmer Lichtspiele in der Luft Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2006 S 193 215 ISBN 3 8274 1361 3 Kristian Schlegel Vom Regenbogen zum Polarlicht Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2001 S 61 65 ISBN 3 8274 1174 2 Les Cowley Philip Laven Michael Vollmer Farbige Ringe um Mond und Sonne In Physik in unserer Zeit Vol 36 Heft 6 Wiley VCH Weinheim 2005 S 266 273Einzelnachweise Bearbeiten Foto einer Aureole um den Planeten Venus Aureole um den Stern Sirius a b c d e Michael Vollmer Lichtspiele in der Luft Spektrum Akademischer Verlag 2006 S 193 215 ISBN 3 8274 1361 3 a b c d e f Les Cowley Philip Laven Michael Vollmer Farbige Ringe um Mond und Sonne In Physik in unserer Zeit Vol 36 Heft 6 Wiley VCH Weinheim 2005 S 266 273 Simulationen von Koronen bei unterschiedlichen Tropfengrossen in Englisch Foto einer Pollenkorona Foto eines Bishopschen Rings Horst Malberg Bauernregeln Springer Verlag Heidelberg 1993 S 56 60 ISBN 3 540 56240 0Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Korona Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Bilder von Koronen Grundlagen sowie Simulationen mit IRIS zum Einfluss von Wellenlange und Tropfengrosse in Englisch Simulationsprogramm IRIS von Les Cowley zu Koronen in Englisch Simulationen mit IRIS zum Einfluss von Wellenlange und Tropfengrosse Arbeitskreis Meteore e V Hofe und Kranze um Sonne und Mond nbsp Dieser Artikel wurde am 26 Marz 2010 in dieser Version in die Liste der lesenswerten Artikel aufgenommen Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Korona atmospharische Optik amp oldid 235555549