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Irideszenz

Verb: Irisieren (nicht iridisieren) Engl.: Iridescence

Wortherkunft

Das Wort ist abgeleitet vom griechischen "Iris" (Plural Irides), d.h. Regenbogen, was wiederum von der Bezeichnung der Göttin Iris, der Personifizierung einer Götterbotin, bzw. Göttin des Regenbogens aus der griechischen Mythologie stammt.

Vereinfachte Definition

Als Irideszenz wird ein optisches Phänomen bezeichnet, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass sich ein Farbton einer Oberfläche entsprechend des Betrachtungswinkels ändert, aus welchem diese Oberfläche betrachtet wird. Typische Beispiele für sind Seifenblasen, Ölfilme auf dem Wasser, die Flügel von Schmetterlingen sowie die CD, bei der das Licht an den unzähligen kleinen Vertiefungen zurückgeworfen wird, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.

Physikalische Definition

Irideszenz ist eine Farbänderung, abhängig vom Betrachtungswinkel, welche durch Interferenz und Beugung entsteht; d.h. physikalische Phänomene von Strukturfarben. Es wird unterschieden zwischen

Interferenz an dünnen Schichten

Die Irideszenz beruht auf multiplen Reflektionen mehrschichtiger, semi-transparenter Oberflächen, in welchen Phasendrehungen (oder Phasenverzerrungen) und Interferenz der Reflektionen das auftreffende Licht modulieren, wobei einige Frequenzen mehr als als andere verstärkt oder abgeschwächt werden.

Interferenzen können an sehr dünnen Schichten enstehen, wobei das Licht nicht nur von der Oberfläche, sondern auch von der gegenüberliegenden Grenzfläche reflektiert wird und die beiden Lichtstrahlen sich überlagern. Durch das Licht, welches von der tiefer liegenden Oberfläche reflektiert wird, einen etwas weniger langen Weg zurückgelegt hat, sind die Wellen leicht gegeneinander verschoben. Ist die Verschiebung so groß, dass die Wellenberge des einen Lichtstrahls mit den Wellentälern des anderen Lichtstrahls zusammentreffen, so werden sie gedämpft (bzw. löschen sich gegenseitig aus, sogenannte destruktive Interferenz). Treffen Wellenberge auf Wellenberge und Wellentäler auf Wellentäler, so wird das Licht verstärkt (konstruktive Interferenz). Dies hängt von der Dicke der Schicht, dem Winkel des einfallenden Lichtes sowie der Wellenlänge (Farbe) ab. Da sich die Dicke der Schichten laufend ändert, ändern sich auch die Farbmuster. Typische Beispiele sind die irisierenden Farben von Seifenblasen (Geschirrspülmittel) und Ölschichten auf dem Wasser sowie grünlich-rosa irisierende Wolkenränder, welche durch Beugung des Lichtes an Wasser- und Eisteilchen entstehen. Durch Ablagerung dünner Schichten können auch Glas und Metalle (u.a. durch Spülmittel) sowie Harze und Lacke (durch Filme ätherischer Öle) irisieren.

Anlauffarben, bzw. Irideszenz auf Perlmutt und auf Mineralien kommt durch natürlich langsam gewachsene Schichten zustande. Bei Mineralien treten oft hauchdünne irisierende Überzüge eines Fremdmaterials auf den Oberflächen von Kristallen (u.a. Quarz, Chalkopyrit, Siderit, Cuprit u.v.a.) oder glatten, botryoidalen Aggregaten (sehr bekannt bei Limonit/Goethit) auf; desgleichen bei pyritisierten Ammoniten.

Interferenz am Gitter

Interferenz kann auch entstehen, wenn Licht an feinen, regelmäßigen Strukturen (Gitter) reflektiert wird. Das Prinzip der unterschiedlich langen Wege als Ursache für Verstärkung oder Dämpfung (Auslöschung) ist das gleiche wie bei der Interferenz an dünnen Schichten. Typische Beispiele für solch schillernden Farben sind die Flügel von Schmetterlingen, und die CD, bei der das Licht an den unzähligen kleinen Vertiefungen zurückgeworfen wird, die in regelmäßiegn Abständen angeordnet sind. Die schillernde Farbe von Kolibrifedern beruht auf einer mosaikartigen Anlagerung von Pigmentgranula mit starkem Beugungsindex (ist jedoch nicht identisch mit den Fellfarben von Säugetieren, welche durch Pigmentfarben, d.h. chemische Komponenten hervorgerufen werden). Bekannte Beispiele für typische Interferenzfarben in der Mineralienwelt sind Opale und Andradit.


Bilder

Opal, synthetisch
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Opal, synthetisch (SNr: SyS-Opal-5-1-209)

Synthetischer Opal aus russischen Laboratorien, produziert um das Jahr 1990 herum. Höhe des Stückes etwa 20 mm.

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-10
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Opal, synthetisch
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Opal, synthetisch (SNr: SyS-Opal-5-1-209)

Synthetischer Opal aus russischen Laboratorien, produziert um das Jahr 1990 herum. Höhe des Stückes etwa 20 mm.

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-10
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Irisierender Hämatit in Oligoklas
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Irisierender Hämatit in Oligoklas (SNr: SyS-Olig-5-1-2)

Orientiert eingewachsene, irisierende Hämatitblättchen als Einschluss in Oligoklas (Sonnenstein) aus der Morogoro Region in den Uluguru Bergen in Tanzania. Bildbreite etwa 2 mm.

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-10
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

Sammlung: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Andradit als „Regenbogen-Granat“
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Andradit als „Regenbogen-Granat“ (SNr: SyS-Andr-2-1-12)

Andradit als „Regenbogen-Granat“ aus der Shirakuradani Mine bei Kitozumi in Japan. Der farbig irisierende Flächenschiller wird durch Refraktion und Interferenz des Lichtes am lamellaren Aufbau der ...

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Copyright: Klaus Schäfer, Idar-Oberstein
Beitrag: Klaus Schäfer 2019-07-05
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Anlauffarben, Interferenz, Interferenzfarben


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