Hydrophil - Physik mit Regentropfen

Physik mit Regentropfen

06.03.2024

Das Bild zeigt Regentropfen auf einer Fensterscheibe. Bei genauem Hinsehen kann man in den Regentropfen das Haus am anderen Ende der Straße verkehrt herum sehen, weil die Tropfen als Linsen wirken.

Regentropfen an einer Fensterscheibe wirken wie Linsen: Das Haus am anderen Ende der Straße ist in den Tropfen verkehrt herum zu sehen.

Klarstellung vorweg: In diesem Artikel werden Firmen erwähnt. Dies stellt keine Empfehlung für Produkte oder Dienstleistungen dar. Ich habe von keiner der genannten Firmen Geld erhalten.

Wasser liegt nicht nur herum, sondern fällt auch als Regen vom Himmel. Als ich kürzlich Regentropfen am Fenster nutzte, um den Umgang mit Vergrößerung, Fokus und Tiefenunschärfe beim Fotografieren zu üben, fiel mir etwas auf: Die Regentropfen selbst sind kleine Linsen. Sie fangen das einfallende Licht auf, brechen es und erzeugen so beim Betrachter auf der anderen Seite ein verändertes Bild der Welt "hinter" dem Tropfen. Was ich hier zufällig beim Üben für bessere Gewässer-Fotografie wiederentdeckt habe, kann man auch gezielt im eigenen Haus-Labor - sprich: in der Küche - nachvollziehen. Das Experiment "Wassertropfen als Lupe" ist ein Klassiker, mit dem man Kindern Physik nahebringen oder die eigenen verschütteten Schulkenntnisse wieder zutage fördern kann. Bei Schule & Familie wird dieses Experiment [externer Link] gut nachvollziehbar beschrieben.

Auch das Wasser, das als Regen vom Himmel fällt, ist wissenschaftlich sehr spannend: Regentropfen an Fensterscheiben können zu kleinen Linsen werden.

Regentropfen an einer Fensterscheibe wirken wie Linsen: Das Haus am anderen Ende der Straße ist in den Tropfen verkehrt herum und je nach Tropfenform verzerrt zu sehen. Wer das Bild auch auf einem kleineren Bildschirm in voller Größe sehen will, kann per Rechtsklick auf das Bild das Kontextmenü aufrufen und das Bild einem neuen Browser-Register ("Tab") ansehen und dort noch weiter vergrößern.

Wer sich darüber informieren will, wie Linsen funktionieren, und gerade kein Physik-Lehrbuch zur Hand hat, findet auf Youtube viele gute Videos zu dem Thema.

Was an diesem einfachen Phänomen der Wassertropfen-Linsen so schön deutlich wird, sind die Fundamente, auf denen das Haus unserer modernen Wissenschaft sicher steht. Einfache Naturbeobachtungen, für die es nicht mehr braucht als Aufmerksamkeit und zehn Minuten Zeit, führen dank geduldiger Forschungs- und Entwicklungsarbeit Vieler zu technischen Errungenschaften wie Ferngläsern, Mikroskopen und Teleskopen. Reisende können heute mit Ferngläsern ihre Umgebung auskundschaften, Ärztinnen können mit Mikroskopen kleinste Zellen untersuchen und Astronomen können mit Teleskopen ferne Galaxien kartographieren. Ja, sogar mit einer relativ modernen Kamera wie meiner Nikon P610, die mit Mühe als Mittelklassekamera bezeichnet werden kann, ist es möglich, die Krater unseres Mondes sichtbar zu machen und die Stellung der vier größten Jupitermonde rund um ihren Planeten zu erkennen. Wo früher ein Genie wie Galileo Galiei ranmusste (siehe Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: "Die großen Jupitermonde (Galileische Monde)"[externer Link]), können im Jahr 2024 Laien mit bei Mediamarkt gekauftem Gerät unser Universum selbst vermessen - von Wassertropfen bis zu außerirdischen Monden.