Optische Phänomene am Nebelrand - der Nebelbogen

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„Wer die Natur liebt, der braucht das Beobachten ihrer Erscheinungen wie die Luft zum Atmen: Es ist ihm ein tiefes, angeborenes Bedürfnis. Sonnenschein und Regen, Wärme und Kälte sind ihm willkommene Gelegenheiten, hinzusehen - es macht Spass, ob es nun in der Stadt oder im Wald, am Strand oder auf dem Meer. Immer wieder ist er beeindruckt von neuen, interessanten Geschehnissen.“

Marcel Minnaert, 1937

Diesen Sätzen aus dem Vorwort zum Standardwerk „Licht und Farbe in der Natur“ vom holländischen Botaniker und Physiker Marcel Minnaert (1893-1970) ist eigentlich nicht viel hinzuzufügen. Ausser vielleicht ein paar Fotos mit Erklärungen und der Aufmunterung mit offenen Augen durch die Natur zu streifen, um die beschriebenen Phänomene selbst zu entdecken.

Die bekannteste Lichterscheinung am Himmel ist sicherlich der Regenbogen. Sie werden sich fragen, was dieser im Dossier über Nebel zu suchen hat. Eigentlich nichts - wenn er nicht einen nahen Verwandten mit dem Namen Nebelbogen oder weisser Regenbogen hätte…

Regenbögen entstehen durch Brechung und Reflektion des Lichtes an Regentropfen, deren Grösse bei normalem Regen zwischen 0.25 und etwa 3 mm liegt.

Doch zurück zum Nebelbogen. Dieser kann beobachtet werden, wenn man sich am Nebel- oder Wolkenrand befindet. Der Beobachter steht mit dem Rücken zur Sonne und schaut auf die Nebelwand neben oder unter sich. Häufig kann in diesen Fällen ein weisser Bogen beobachtet werden. Der Nebelbogen ist deutlich breiter als ein Regenbogen und schimmert aussen gelblich und am Innenrand bläulich, dazwischen ist er weiss. Nach einer etwas dunkleren Zone folgen auf der Innenseite in der Regel weitere ein oder zwei Bögen, hier handelt es sich um die Interferenzbögen. Die Entstehung ist ganz ähnlich wie bei Regenbögen:

Anhand der Farbe des Regen- bzw. Nebelbogens lässt sich direkt die Tröpfchengrösse bestimmen. Im Bild oben liegt diese bei rund 25 μm (0.025 mm) oder weniger. Sinkt die Tröpfchengrösse unter 5 μm (0.005 mm), so ist der Nebelbogen nicht mehr erkennbar. Das Phänomen Nebelbogen lässt sich allerdings nicht allein durch Brechung und Reflektion des Lichtes erklären, vielmehr muss die Wellennatur des Lichtes berücksichtigt werden. Unter den Stichworten „Beugung und Interferenz“ sind die physikalischen Grundlagen dazu in der Literatur oder im Internet auffindbar.