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Wetterthema

08.08.2019

Höfe

Scheint der Mond oder die Sonne durch dünne Wolken oder Nebel, so bildet sich ein Hof aus.

Diese kreisrunde Fläche, auch Korona genannt, die auch noch von mehreren Ringen umgeben sein kann, entsteht durch Lichtbeugung im Gegensatz zum Regenbogen, der durch Lichtbrechung hervorgerufen wird.

Licht verhält sich sowohl wie kleine Teilchen, als auch wie Wellen. Beugung und Brechung sind unterschiedliche Wellenphänomene. Bei der Lichtbrechung laufen die Lichtwellen durch zwei Medien, in denen die Ausbreitungsgeschwindigkeit unterschiedlich ist, wodurch sich auch die Ausbreitungsrichtung ändert. Deswegen erscheinen auch die Beine so kurz, mit denen man im Schwimmbecken steht. Die Farben des Regenbogens entstehen durch unterschiedlich starke Brechung der unterschiedlichen Lichtfarben in Regentropfen.

Bei der Beugung hingegen wird Licht an Hindernissen abgelenkt. Das lässt sich am einfachsten mit dem Huygensschen Prinzip verstehen. Danach besteht jeder Punkt einer Wellenfront aus kleinen Elementarwellen, die sich im weiteren Verlauf genau so überlagern, dass sie sich scheinbar wie eine einzige Welle ausbreiten. Trifft diese nun jedoch auf Hindernisse, beispielsweise Regentropfen oder Staubteilchen, werden Anteile der Welle abgeschattet und fehlen danach bei der Überlagerung der Elementarwellen. Dadurch wird die Ausbreitungsrichtung der resultierenden Wellen verändert.

In unseren Augen kommt das Licht des Mondes oder der Sonne verwaschen und unscharf an. Hierbei kann man von dem Durchmesser der Lichtscheibe auf die mittlere Tröpfchengröße schließen. Da Beugungserscheinungen durch Überlagerung von Wellen erzeugt werden, gibt es auch Bereiche, wo die Lichtintensität verstärkt wird und Bereiche, wo sich die Wellen gegenseitig abschwächen, was auch als konstruktive bzw. destruktive Interferenz bezeichnet wird. Somit kann man unter günstigen Bedingungen auch Mondhöfe mit mehreren Ringen wahrnehmen. Der innerste Bereich, den man immer sehen kann nennt man Aureole.

Sonnenhöfe sind durch das sehr viel intensivere Sonnenlicht schwerer zu beobachten als Mondhöfe. Es gibt hier einige Variationen von Farbspielen und Größen der Höfe und Ringe, die von der Größe der Wolkentröpfchen und der Lichtdurchlässigkeit der Wolken- oder Dunstschicht abhängen. Aber auch durch Staubteilchen kann es zu Beugungserscheinungen kommen. Nach heftigen Vulkanausbrüchen kann sich oft jahrelang ein Staubschleier in der Stratosphäre halten, der durch Lichtbeugung zu besonders eindrucksvollen purpurfarbenen Sonnenauf- und -untergängen führt. Dies wurde beispielsweise nach dem Ausbruch des Pinatubo 1991 oder nach dem Ausbruch des Krakatau im Jahr 1883 beobachtet.

Donnerstag, 8. August 2019

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

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