Lichtspiele in der Luft

Michael Vollmer, Physikstudium, Promotion (1986) und Habilitation (1991) in Heidelberg, Privatdozent in Kassel, seit April 1994 Professor für Experimentalphysik an der FH Brandenburg. Lehr-und Forschungsaufenthalte in Berkeley/USA, Bangkok/Thailand sowie New York /USA. Wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Publikationen und Vorträge zu Physikalischer und Technischer Optik, insbesondere Phänomenen atmosphärischer Optik, optischer Spektroskopie, Thermographie und Didaktik der Physik; weitere Aktivitäten: Entwicklung von Freihand- und Demonstrationsexperimenten für Schule und Hochschule sowie Organisation von Weiterbildungen für Physiklehrer.

1) Über die Beobachtung von Naturphänomenen und den Grund für dieses Buch

2) Grundlegende Konzepte
2.1) Was ist Licht?
2.2) Was ist Sehen?
2.3) Grundlagen der geometrischen Optik
2.4) Grundlagen der Wellenoptik
2.5) Beschreibung von Wellenphänomenen des Lichts

3) Übersicht über Phänomene atmosphärischer Optik
3.1) Die Atmosphäre
3.2) Physikalische Prozesse des Lichts mit den Bestandteilen der Atmosphäre
3.3) Klassifikation der Phänomene atmosphärischer Optik

4) Luftspiegelungen: Oasen, Seeungeheuer und weitere Spielereien der Fata Morgana
4.1) Luftspiegelungen in Kultur und Gesellschaft
4.2) Die astronomische Refraktion und Flimmern der Sterne
4.3) Verwandte Wahrnehmungstäuschungen
4.4) Luftspiegelungen: Qualitative Beschreibung und Beobachtungen
4.5) Quantitative Beschreibung von Luftspiegelungen
4.6) Simulationsexperimente von Luftspiegelungen

5) Regenbögen
5.1) Bemerkungen zur Kulturgeschichte des Regenbogens
5.2) Beobachtungen zum Regenbogen
5.3) Einfache Erklärung des Regenbogens mit Hilfe der geometrischen Optik
5.4) Besonderheiten durch die Wellennatur des Lichts
5.5) Übersicht über die Wissenschaftsgeschichte des Regenbogens
5.6) Einfache Experimente

6) Haloerscheinungen am Himmel: Natürliche Ursache oder göttliche Warnung ?
6.1) Einleitung: Mythen und Aberglauben
6.2) Eiskristalle in der Atmosphäre
6.3) Haloerscheinungen durch Lichtbrechung in Eiskristallen
6.4) Einfache Reflexionshalos
6.5) Kombinationen von Brechung und Reflexion: Unternebensonnen
6.6) Überblick über die in Mitteleuropa häufigsten Haloerscheinungen
6.7) Komplexe Haloerscheinungen und Himmelsarchäologie
6.8) Computersimulationen
6.9) Experimente

7) Koronen, Bishop´s Ring und irisierende Wolken
7.1) Koronen
7.2) Irisierende Wolken
7.3) Bishop´s Ring
7.4) Einfache Experimente

8) Glorien: das Brockengespenst
8.1) Entstehungsbedingungen und Beschreibung des Phänomens
8.2) Inspiration eines Nobelpreises
8.3) Grundlegende Erklärung der Glorien
8.4) Zur Beobachtung von Glorien
8.5) Einfache Experimente

9) Blauer Himmel
9.1) Geschichtliches
9.2) Rayleigh Streuung
9.3) Ein einfaches Experiment

10) Farbenpracht am Himmel: von Pastellfarben und glutrotem Himmel
10.1) Ergebnisse der Mie-Streuung erläutert an Beispielen
10.2) Anwendungen
10.3) Experimente zur Rayleigh und Mie-streuung
10.4) Das Rätsel des space shuttle

11) Bauernregeln, grüne Sonne und weitere Phänomene
11.1)Vorhersagen des Wetters aus optischen Phänomenen der Atmosphäre: Bauernregeln
11.2) Das grüne Leuchten
11.3) Finsternisse im Sonnensystem
11.4) Schatten
11.5) Polarlichter
11.6) Elektrische Phänomene in der Atmosphäre: Blitze
11.7) Leuchtende Nachtwolken
11.8) Kometen und Sternschnuppen
11.9) Sternbeobachtungen am Tage und warum es nachts dunkel ist

Epilog