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Aus dem Archiv der Deutschen See warte. 1925. Heft 2.
vertikaler Hauptachse der Kristalle durch solche Strahlen, welche die obere Basisfläche treffen und an
einer Seitenfläche wieder austreten. Er ist demgemäß ein Linienhalo.
n
Wieder mögen sich Beobachter und Eiswolke im Mittel
punkt 0 der von außen betrachteten Himmelskugel Fig. 8
befinden. Alle Hauptachsen haben diesmal die Richtung ON
nach dem Zenit. 5 sei die Sonne. Wir greifen einen Kristall
heraus, der die in der Figur skizzierte Lage haben möge.
OM sei das nach innen gerichtete und bis zur Sphäre ver
längerte Lot auf der Austrittsfläche.
Beim Eintritt wird der Strahl in der Ebene NS, und zwar zum Lot, gebrochen. Seine rückwärtige
Verlängerung nach dieser Brechung schneide die Sphäre in F, so daß
. sin N F
sm B = —— 1 - r =-
stn NS
Beim Austritt wird er in der neuen Ebene FM gebrochen, und zwar vom Lot fort; seine
rückwärtige Verlängerung nach dem Austritt schneide die Sphäre in dem Halopunkt 2, so daß
. _ sin FM
Sin B —
Wir führen die Bezeichnungen ein: sm
h,=SE 6= CE a — NS a = 2M
h ß =-2C fi — FM E b — N F ß = FM
Zunächst wollen wir die Höhe des Halopunktes berechnen. In den beiden rechtwinkligen sphärischen
Dreiecken 2 CM und FEM mit dem gemeinsamen Winkel /t ergibt der Sinus-Satz:
sin he sin (90 — b)
[sm fi =J
oder da
sm a
sin a
sin ß
1
sin B
ist:
sin ha
(1)
sin ß
cos b
sin B
Hierin ist noch b unbekannt. Da a = 90 — h, , schreibt sich das Brechungsgesetz
sin b = sin B cos h, (2)
Man kann mit Hilfe von (2) b aus (1) eliminieren, doch rechnet man numerisch leichter b als
Hilfswinkel aus (2) und dann h a aus (1).
Wie diese Gleichungen zeigen, ist die Höhe des Halopunktes unabhängig vom Azimut. Es müssen
also alle Halopunkte dieselbe Höhe haben, d. h. der Zirkumzenitalbogen liegt ganz in einem
Höhenparallel.
Um die Azimutgrenzen zu finden, denken wir uns den Kristall um seine vertikale Achse gedreht.
Das Ende des Halos wird erreicht, wenn an der Austrittsfläche Totalreflexion eintritt, also ß = B und
folglich « = 90° wird. Dann wird M der Pol des Großkreises N2 C, also das Dreieck N2F bei 2
rechtwinklig. Der Sinussatz ergibt dann in ihm:
sin ö 1
cos B sin b
oder wenn wir sin b nach dem Brechungsgesetz ersetzen durch sin B cos h s :
ctg B
sin (5 :
(3)
cos h,
Die Gleichungen des Zirkumzenitalbogens lauten also
sin b — sin B cos h s (Hilfswinkel b)
. , cos b
Sin ha —
sin B
ctg B
cos h,
sin d