Tauchphysik
Licht & Sehen
Wenn wir unseren Kopf unter Wasser stecken, stellen wir schnell fest, dass wir ohne Maske nichts sehen. Setzen wir uns eine Taucherbrille auf, ist das Sehen unter Wasser aber trotzdem nicht so, wie an Land. Die Sichtweite ist eingeschränkt, Farben lassen bald nach, Dinge erscheinen näher als sie sind. Das liegt daran, das die Lichtstrahlen unter Wasser verschiedenen Einflüssen ausgesetzt sind, die über Wasser nicht zutreffen.
Streuung
Lichtstrahlen treffen im Wasser auf Schwebteilchen, das die einfallenden strahlen streut. die Auswirkung davon ist, dass es wirkt, als liege ein Schleier vor dem Gesicht. Die Sichtweite ist begrenzt und Kontraste werden ärmer.
Kleines Experiment: Wir nehmen ein Glas Wasser und bedecken den Boden mit 1 cm Erde, dann füllen wir langsam Wasser drauf. Wir lassen es über Nacht stehen. Am nächsten Tag hat sich die meiste Erde am Boden abgesetzt, aber wenn wir mit einer Taschenlampe durchscheinen, sehen wir, dass im Gegensatz zu einem Glas mit reinem Wasser noch viele Schwebteilchen im Wassser sind.
Brechung
Wie auch beim Schall, so ist im Wasser auch die Lichtgeschwindigkeit anders als an der Luft - sie ist an der Luft um ca. 1/3 höher. Der Effekt ist, dass Lichtstrahlen beim Eintritt in Wasser leicht ihre Richtung veränder, also gebrochen werden. Man kann dies sehr gut an einem Bleistift in einem Wasserglas beobachten, wo es aussieht, als ob er an der Wasseroberfläche einen Knick hat.
Unsere Augen sind nicht für den Berechungsindex des Wasser gebaut, so dass wir ohne Maske alles extrem unscharf sehen. Durch die Maske erhalten wir eine weitere Brechung, so dass wir wieder scharf sehen. Ein Nebeneffekt des Brechungsindexes des Wassers von 1,33 (4/3) ist, dass unter Wasser alles um ein Drittel größer und um ein viertel näher erscheint. Der ein Meter lange Hecht der in 80 cm Entfernung vorbei schwimmt ist in wirklichkeit ein 75 cm Hecht in 1 Meter Entfernung.
Absorption
Das Wasser absorbiert die Lichtstrahlen. Je tiefer man sich befindet, desto mehr Lichtstrahlen sind absorbiert worden. Licht wird aber nicht als Ganzes absorbiert, sondern die einzelnen Lichtstrahlen werden gemäß ihrer Wellenlänge absorbiert - langwellige Strahlen (rot) stärker als kurzwellige (blau). Deswegen nimmt die Intensität der einzelnen Farben unter Wasser unterschiedlich schnell ab - Rot ist schon ab einer Tiefe von 5m nicht mehr zu sehen, dann folgen Orange, Gelb, Grün, Blau.
Für uns Taucher bedeutet das, dass wir Lampen brauchen, um die UW-Farbwelt zu genießen. Auch bei Tagestauchgängen an einem Riff am Roten Meer bringen die entsprechenden Unterwasserlampen eine Farbwelt ans Licht, die sonst im Verborgenen bleibt.
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