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Höfe

Höfe sind helle, oft farbige ringförmige Strukturen, die man zeitweilig um Sonne und Mond erkennt. Ihr Durchmesser liegt bei etwa 5 Grad was sie von den Halos unterscheidet, deren Durchmesser 22 Grad beträgt.
Die Höfe bestehen meist aus farbigen Ringen wobei die inneren bläulich und die äußeren rötlich erscheinen. Daran sieht man schon, daß es sich nicht um eine Erscheinung der Brechung handeln kann, da dort (bei dem hier in Frage kommenden Medium Wasser) kurzwelliges Licht stärker abgelenkt, also der blaue Ring außen liegen würde. Zur Erklärung wird Beugung und Interferenz herangezogen.
Wie in der Abbildung angedeutet, betrachtet man zwei Lichtbündel die von zwei Seiten eines Wassertröpfchens (oder Eiskristalls, Dicke b) kommen. Die Wellen dieser beiden Lichtbündel weisen, unter einem bestimmten Winkel, eine Phasenverschiebung einer halben Wellenlänge auf. Unter diesem Winkel würde die Intensität ein Minimum ergeben. Ein Maximum an Helligkeit (zwischen zwei Minima) entspräche der Stelle an der ein Ring liegt. Der zugehörige Öffnungswinkel des Rings errechnet sich aus der folgenden, leicht einzusehenden Formel.

Beugung an Wassertröpfchen oder Eiskristall

sin(a)=m*l/b
sin(a)=(2*m+1)*l/(2* b)
b=(2*m+1)/2 * l/sin(a)

Der Öffnungswinkel hängt von der Größe der Teilchen und der Wellenlänge des Lichtes ab; mit abnehmendem Durchmesser der Tröpfchen und zunehmender Wellenlänge werden die Ringe breiter (roter Ring liegt außen).
Eine Abschätzung der Tröpfchengröße mit einer mittleren Wellenlänge von 500 nm und einem Ringdurchmesser von 6 Grad ergibt sich zu etwa 10 µm (Mikrometer=tausendstel mm).