Künstliches "Elmsfeuer"

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Reinhard Nitze
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Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 21. Mär 2022, 15:23

Hallo an alle,

inspiriert u. and. durch den Vortrag über Elmsfeuer in Bad Kissingen hab ich mich gefragt, ob es möglich ist, mit Hilfe von elektrostatischen Entladungen einen ähnlichen Effekt experimentell zu erzielen.

Gelegentlich bemerkt man beim An- oder Ausziehen eines Pullovers ein leichtes Knistern, und wenn dieses im Dunkeln geschieht, kann man unter Umständen sogar einen kleinen Blitz sehen. Auch von den alten Kunststoffschnellheftern "Mappen" aus der Schule dürfte dem Einen oder Anderen dieser Effekt bekannt vorkommen.

Ich versuchte also zunächst die "Schnellheftermethode". Zwar konnte ich mit einem Tuch eine gewisse elektrostatische Aufladung bewerkstelligen, aber nach mehreren Versuchen musste ich feststellen, dass dieses nur leidlich funktionierte. Knistern ja, Funken?-Eher nicht.

Von einer Baustelle im Garten waren noch ein paar PVC-Rohre übrig, unter anderem auch ein kurzes Wartungsrohr. Ich wusste noch, das sich diese Rohre leicht elektrostatisch aufladen ließen. Eigenartiger Weise nur die rötlichen, nicht so sehr die grauen HT-Rohre. Nach Einbruch der Dunkelheit ereigneten sich dann im Keller eigenartige Dinge :D

Zunächst wollte ich prüfen, ob da "überhaupt" was geht. Zunächst habe ich einfach mit meinem Pullover-Ärmel auf dem Rohr gerieben. Sofort beim Reiben wurden in der Dunkelheit Blitze sichtbar. Noch erstaunlicher: Selbst wenn man schnell mit der Fingerspitze über die Oberfläche streicht, wie wenn man ein Streichholz entzündet, entsteht am Berührungspunkt eine Funkenspur. Damit hatte ich garnicht gerechnet. Als nächstes kam die Frage auf, wie nimmt man sowas mit der Kamera auf? Die Lichtblitze sind mit einem dunkel-adaptierten Auge mit Leichtigkeit zu sehen, aber sie dauern eben nur Sekundenbruchteile.
Der 1. Lösungsansatz ist das "Reibemedium", also das Tuch oder der Stoff, mit dem man am Rohr reibt, um es elektrostatisch aufzuladen. Um es gleich vorweg zunehmen, am Besten funktioniert es mit Wattepads (zum abschminken). Wenn man damit auf dem Rohr reibt, gibt es ein regelrechtes Feuerwerk. Um aber die Blitze aufzunehmen, ist das Material nicht sonderlich geeignet. Es blockt zuviel vom Blitz-Licht. Es stellte sich heraus, das der Stoff eines dünnen (Unter-)Hemdes den besten Kompromiss darstellt.

Zunächst habe ich versucht, den Vorgang zu filmen, bin aber kläglich gescheitert. Nix drauf. Also blieb nur eine Langzeit-Belichtung als Foto übrig. Das hatte dann Erfolg. Bei der Methode kamen am Ende allerdings keine Hochglanz- sondern vielmehr nur Belegbilder heraus.

Der Grund ist leicht anhand der Kamera-Einstellungen zu erkennen:

ISO 16000 bis 25000
Blende: Meist bei 5,6
Belichtungszeit:10 bis 25sek
Verwendet wurde eine Sony Alpha 6000 Systemkamera.

Die Bilder sind entsprechend rotstichig, verrauscht und voller Artefakte, meine "Reibende Hand" ist durch die Bewegung unsichtbar.

Hier die Bilder:

Bild 1, hier das PVC-Rohr aka Wartungseinheit, welches ich zum experimentieren verwendet habe:
Bild

Bild 2, das erste Bild mit sichtbaren Entladungen. Da durch einen Türspalt irgendwo noch Licht fiel, wurde das Rohr wieder sichtbar. Meine reibende Hand ist durch die Bewegung unsichtbar geworden, die zahlreichen Entladungen auf der linken Seite des Rohrs erzeugen diesen blauen Streifen.
Bild

Bild 3, hier wie Bild 2, ohne einfallendes Licht. Man kann kleine "Flämmchen" erahnen:
Bild

Bild 4, hier etwas flächiger, ich bin von der Seite ausgehend reibend zunehmend zur Rohrmitte gewandert
Bild

Bild 5, hier habe ich dann "wie bekloppt" flächig gerieben. Besonderheit: Durch das starke Reiben kam es am Zeigefinger der festhaltenden Hand ebenfalls zu Entladungen. Da diese nicht durch das Tuch verdeckt und damit direkt sichtbar wurden, ist die Farbfülle deutlich höher und beeinhalten nicht nur das Blau sondern auch Violett. Damit sehen sie den Elmsfeuern auf den Webcams frappierend ähnlich. Alle "Flächenentladungen" sind ansonsten blau.
Bild

Bild 6, noch einige einzelne, zufällig unverdeckte Blitze:
Bild

So, das war es vorerst.

Viele Grüße,
Reinhard!
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Torsten Serian Kallweit » 21. Mär 2022, 16:01

:shock: :shock: :)
„Ob Du denkst, Du kannst es, oder Du kannst es nicht :
Du wirst auf jeden Fall recht behalten.“ www.galerie-art21.de

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Reinhard Nitze
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 22. Mär 2022, 15:52

Danke Thorsten.

Was ich nebenbei noch vergessen habe zu erwähnen: Ich habe versucht, mit einem Föhn einen (kalten) Luftstrom zwischen Finger und Rohr zu leiten. Das funktioniert allerdings nicht. Die "Windreibung" alleine reichte nicht aus, um irgendwelche (noch so kleine) Entladungsvorgänge im Experiment auszulösen. Da muss man wohl in anderen Größenordnungen denken. Vielleicht fehlt auch Staub, Eiskristalle oder ähnl. als "Reibemedium". Vielleicht lässt sich das ganze so auch gar nicht direkt mit den natürlichen Vorgängen vergleichen. Es war halt nur 'ne fixe Idee! :D

Viele Grüße,
Reinhard!
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Reinhard Nitze
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 24. Apr 2022, 19:34

Hallo nochmal,

schon vor einigen Tagen habe ich nochmal etwas herumexperimentiert. An einem Hühnerdraht konnte ich ein paar elektrostatiische Entladungen aufnehmen. Das sah dann so aus:

Bild
Bildbreite:entspricht ca. 3cm

Man erkennt gut, das die Entladungen scharfe Spitzen bevorzugen. Da die Zange zum Abschneiden etwas stumpf war, wurde der Draht beim Trennen zum Teil plattgedrückt. Daher kam es wohl zu der "Doppelflamme" rechts, da sich eine Doppelspitze ergeben hat. Aber wie man anhand der "Einzelflammr" sieht, ist dieses Ergebnis nicht zwingend.

Filmen konnte ich das weiterhin nicht. ,

Ich werde weiter experimentieren, sobald ich wieder mehr Zeit habe. Es mangelt langsam an Dunkelheit... :roll:

Viele Grüße,
Reinhard!
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Alexander Haußmann
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Alexander Haußmann » 24. Apr 2022, 20:10

Hallo Reinhard,

sehr schöne Experimente! Und eben mit "Gleichspannung" wie es auch in der Natur sein dürfte. Denn mit Hochfrequenz kriegt man stabile Entladungen in der Luft hin, die farblich wie Elmsfeuer aussehen (wahrscheinlich ist den Luftmolekülen die Anregungsursache egal). Hier im Abstimmkondensator einer Magnetloopantenne bei ca. 28 MHz:

https://cdn-bio.qrz.com/f/dl2xf/IMGP099 ... 315119f38e

Das ist die Antenne dazu, informationshalber:

https://cdn-bio.qrz.com/f/dl2xf/IMGP101 ... 315119f38e

Die "Teslaspritze", die ich früher im Labor hatte, lief sicherlich auch nicht auf Gleichspannung.

Die Fotoprobleme erinnern mich an meine Tests zur Tribolumineszenz von US-amerikanischen Süßigkeiten, das ist wahrscheinlich auch ionisierte Luft, aber auch Fluoreszenz vom Bonbon. Da gibts aber nur sehr kurze Blitze, da half nur Filmen:

https://www.youtube.com/watch?v=rWXc2CAt3nI
https://www.youtube.com/watch?v=LumS9ROnW7A

Viele Grüße,
Alex

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Rainer Timm
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Rainer Timm » 24. Apr 2022, 21:33

Hallo Reinhard,

das sieht ja schon richtig gut aus. Vielleicht solltest Du in Deinem Keller eine große Influenzmaschine bauen und damit weiter experementieren :-)
So hat man das jedenfalls vor 133 Jahren gemacht.

Vgl.: Elmsfeuererscheinungen in den Alpen. Von A. v. Obermayer, Wien. Erschienen in den Mitteilungen des Deutschen und Österreichischen Alpenvereins München 20 1889 94-101
Liebe Grüße
Rainer

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Reinhard Nitze
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 25. Apr 2022, 20:59

Hallo Alex, hallo Rainer!

Freut mich, wenn's gefällt. Ich habe von Euch auf jeden Fall einiges an positiven "Input" bekommen und werde mal schauen, ob ich damit in meiner leider sehr zeitbeschränkten Praxis etwas umsetzen kann. Mal sehen, ob ich wirklich eine Möglichkeit finde, um so eine "Influenzmachine" wie z.B. eine
Wimshurstmaschine zu "Basteln". Eine etwas "trashige" Youtube-Anleitung habe ich bereits gefunden( was mir duchaus entgegen kommt). Allerdings finde ich das immernoch etwas umständlich. Ich überlege erstmal, wie ich meine "Reibekultur" am PVC-Rohr etwas effizienter mache. Vielleicht kommt da mal was bei raus. Wenn ja, werdet Ihr es als erstes erfahren. :D

Viele Grüße,
Reinhard
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Reinhard Nitze
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 11. Jun 2022, 14:44

Hallo nochmal,

es gibt zu diesem Thema noch ein paar Neuigkeiten. Inzwischen habe ich mein "Reibemedium" geändert, statt des PVC-Rohrs verwende ich nun eine Plexiglasscheibe. Man klemmt diese zwischen Oberschenkel und Unterarm ein und zieht/schiebt sie hin und her. Dadurch lädt sich die Oberfläche stark auf.
Nun benötigt man noch einen "Empfänger", das kann ein Draht oder ein anderer, vorzugsweise spitzer Gegenstand sein. Interessanterweise muss dieser nicht unbedingt aus Metall sein, wie man gleich sieht. Bisher konnte ich "Elmsfeuer" an Holz, Quarzkristallen, Papier, Pflanzen (krautige mit spitzen Blättern gehen besonders gut), an den eigenen Fingern und natürlich an metallischen Gegenständen wie Schraubendrehern, Nadeln, Drähten und Gabeln erzeugen.

Hier nun ein paar Bilder vom "Elmsfeuer", erzeugt mit Hilfe einer Plexiglasscheibe:

Bild 1, farblich schöne Entladungen an der etwas unsauber abgeschnittenen Spitze eines Kupferdrahts, Makroaufnahme unter Verwendung eines revers verwendeten Weitwinkelobjektivs:

Bild

Normalerwiese gehören bestimmte Beiträge ja in unser Mitteilungsheft. Ich habe das mal abgewandelt und habe ausnahmsweise einen Beitrag an unserem Mitteilungsheft erzeugt:

Bild 2, negatives Elmsfeuer an unserem "Paper", neudeutsch gesagt:

Bild

Das es sich bei dem vorhergehen Bild um negatives Elmsfeuer handelt erklärt sich durch das Fehlen von den sonst typischen Büscheln. Es handelt sich hierbei eher um einen glimmenden Punkt, ähnlich dem Leuchten eines Glühwürmchens, halt nur in Blau. Der Punkt ist lediglich in die Länge gezogen, da das Papiier durch die elektrostatischen Kräfte beim Reiben in Schwingung geraten ist. Die Aufnahme ist dadurch vertikal verwackelt.

Die folgende Aufnahme zeigt die bisher größte "Elmsfeuerflamme", welche ich aufnehmen konnte. Sichtbar sind hier ca. 6 bis 8cm.:

Bild 3, elektrostatische Entladung an einem Zelthering:

Bild

Zur Erklärung:
Das Bild entstand an der abgerundeteten Ecke eines Couch-Tisches. Quer darüber lag der Zelthering. Er diente als "Empfänger" der Ladung, welche ich mit der zwischen Unterarm und Oberschenkel eingeklemmten Plexiglasscheibe erzeugte. Der Zelthering wurde durch eine Keksdose beschwert, so dass dessen Spitze nach oben zeigt. Zur Grössenorientierung sei gesagt, dass die Länge des nach oben ragenden Teils des Herings inklusive Radius ca 2,5cm beträgt. Ursprünglich hatte ich gehofft, dass auch ein Teil der Entladung nach oben gehen würde. In den Vorversuchen klappte das auch, aber leider nicht während der Aufnahme. Stattdessen gab es auch Entladungserscheinungen an der Tischkante, was auch nicht schlecht ist. Starke Leuchterscheinungen gab es auch im Bereich des Unterarms. Die Einzelblitze erreichen in irhren Ausläufern bis zu 10cm Länge. Fotos gelangen davon leider noch nicht.

Ich arbeite daran, aber das ist eher etwas für die Jahreszeit der kurzen Tage...

Viele Grüße,
Reinhard
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Rainer Timm » 11. Jun 2022, 18:06

Krass, Genial, ... freut mich, was Du da so machst ... :-)

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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Dennis Hennig » 13. Jun 2022, 16:28

Großartig und danke, dass Du uns teilhaben lässt an Deinen Erkundungen. :wow: Erreichen diese mini-Stuben-Elmsfeuer eigentlich eine Helligkeit, um mit (Deinen) bloßen Augen auch die Farbe des Leuchtens zu erkennen?

Grüße!

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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 13. Jun 2022, 20:07

Hallo Dennis,

Deine Frage kann ich mit einem "nein" beantworten. Die Blitze wirken allgemein weißlich. Insbesondere das Blau kann von mir mit bloßem Auge auch bei starker Dunkeladaption der Augen nicht wahrgenommen werden. Allerdings, wenn es gelingt etwas länger anhaltende Entladungen zu erzeugen, habe ich zumindest den Eindruck, die rosafabene Komponente andeutungsweise wahrzunehmen. Das gilt besonders für die glimmende negative Entladung (wie am "METEOROS"-Heft).

Es muss auch nochmal darauf hingewiesen werden, dass es sich bei all meinen Aufnahmen um Langzeitbelichtungen bei hohen ISO-Zahlen handelt
Die Belichtungszeiten liegen zwischen 30 bis 140 Sekunden bei ISO 10000 bis 25000. Die Aufnahmen sind in der Nachbearbeitung entrauscht worden und ein unangehmer Rotstich wurde auch entfernt. Bild 3 des vorherigen Posts von mir sieht im Original so aus:

Bild

Auch wenn die Entladungen nur weißlich-bleich wahrgenommen werden, sind sie trotzdem recht gut zu erkennen. Sie sind viel stärker verästelt und struktuiert als es die Langzeitaufnahmen darstellen. Die Beobachtung ist allerdings für die Augen eigenartig anstrengend. Evtl. enthalten die Blitze einen UV-Anteil- oder es liegt einfach am Flackern.

Weitere Experimente sind geplant...

Viele Grüße,
Reinhard!
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Claudia Hinz » 14. Jun 2022, 14:41

Toll!!! Ich freu mich schon wie verrückt auf das nächste Treffen, um die ganzen Experimente live zu sehen :-)

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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Reinhard Nitze » 15. Jun 2022, 21:02

Hallo Claudia!

Es wird mir eine Freude sein, das vorzuführen.

Ein Bild habe ich noch, "Elmsfeuer" auf einem riesigen kalifornischen Kiefernzapfen:

Bild

Höhe der "Flämmchen" ca 3-4cm.

Viele Grüße,
Reinhard
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Re: Künstliches "Elmsfeuer"

Beitrag von Dennis Hennig » 15. Jun 2022, 22:01

Jetzt wird's mystisch! :D

Reinhard Nitze hat geschrieben: 15. Jun 2022, 21:02 ...
Es wird mir eine Freude sein, das vorzuführen.
...

Ein Grund, beim nächsten AKM-Treffen dabei zu sein!

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