Warum sind Objekte unter Wasser größer?

Die scheinbar vergrößerte Unterwasserwelt: Ein Phänomen der Lichtbrechung

Die Unterwasserwelt fasziniert uns – und nicht nur wegen ihrer vielfältigen Bewohner. Taucher berichten oft von dem Eindruck, dass Objekte unter Wasser größer erscheinen als an der Oberfläche. Dieser Eindruck ist jedoch eine optische Täuschung, keine Folge des Auftriebs. Die scheinbare Vergrößerung entsteht durch die Brechung des Lichts beim Übergang zwischen Luft und Wasser.

Der Archimedische Auftrieb, eine Kraft, die auf jeden Körper in einer Flüssigkeit wirkt, spielt bei der wahrgenommenen Größe keine Rolle. Er bestimmt lediglich, ob ein Objekt im Wasser sinkt, schwebt oder aufsteigt – abhängig vom Verhältnis seiner Dichte zur Dichte des Wassers und somit vom verdrängten Wasservolumen. Die tatsächliche Größe des Objekts bleibt dabei unverändert.

Die entscheidende Rolle spielt hingegen der Brechungsindex. Licht breitet sich in verschiedenen Medien mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus. Wasser besitzt einen höheren Brechungsindex als Luft. Dies bedeutet, dass Licht beim Übergang von Wasser in die Luft seine Richtung ändert – es wird gebrochen.

Dieser Brechungseffekt führt zu einer scheinbaren Verschiebung der Position des Objekts. Das Auge interpretiert die Lichtstrahlen, die es erreichen, so, als kämen sie geradlinig vom Objekt. Da die Lichtstrahlen jedoch gebrochen wurden, wird die Position des Objekts scheinbar näher an der Wasseroberfläche wahrgenommen als sie tatsächlich ist. Diese scheinbare Annäherung führt zu der Wahrnehmung einer Vergrößerung.

Der Effekt ist umso stärker, je größer der Winkel ist, unter dem das Licht das Objekt verlässt und die Wasseroberfläche durchdringt. Betrachtet man ein Objekt senkrecht von oben, ist die Vergrößerung minimal. Betrachtet man es jedoch aus einem flacheren Winkel, wird die scheinbare Vergrößerung deutlicher. Diese Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel erklärt auch, warum der Effekt bei verschiedenen Objekten und Tiefen unterschiedlich stark wahrgenommen werden kann.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Objekte erscheinen unter Wasser größer aufgrund der Lichtbrechung am Übergang zwischen Wasser und Luft. Der Auftrieb spielt dabei keine Rolle. Die tatsächliche Größe der Objekte bleibt unverändert; lediglich unsere visuelle Wahrnehmung wird durch die physikalischen Eigenschaften des Lichts beeinflusst.