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Aufgabe

Lichtmuster im Schwimmbecken

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Lichtmuster im Schwimmbecken

Bei Sonnenschein kommt es vor, dass am Boden eines Schwimmbeckens helle Lichtmuster auftreten (vgl. Abb. 1).

Gib eine physikalische Erklärung hierfür.

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Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Skizze zur Lösung

Bei einer bewegten Wasseroberfläche (verursacht durch Wind oder Schwimmer) gibt es auf der Oberfläche Wasserberge und Wassertäler. Wasserberge wirken auf das von der Sonne parallel einfallende Licht ähnlich wie Konvexlinsen, Wassertäler wie Konkavlinsen.

Die Brennweite eines Wasserwellenberges der als Konvexlinse wirkt hängt von der Krümmung des Wellenberges ab. Bei manchen Wellenbergen ist die „Brennweite“ gerade so groß wie die Wassertiefe. In diesem Fall stellt der Beckenboden die Brennebene dar, in der das Sonnenlicht gebündelt wird. Je nach Art der Wellenform kommt es zu verschiedenen Lichtmustern.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Optik

Optische Linsen