Kleuren op voorruit van treinen?

[jkien]

Wat is de oorzaak van de regenboogkleuren op de voorruit van veel treinen?

trein_kleur 4058 keer bekeken

Je ziet die kleuren vooral bij dubbeldekkers. De kleuren verschijnen als de voorruit een heldere, egaal witte, bewolkte hemel weerspiegelt, niet iets donkers zoals een stationsoverkapping. De kleuren zijn beter zichtbaar als de cabine achter de ruit donker is, en als het witte rolgordijn niet neergelaten is.

[Fuzzwood]

Ik denk gebrek aan poetsen. Organisch materiaal wat zich ophoopt en een film vormt die licht op verschillende manieren breekt.

[Jan van de Velde]

Ik denk eerder aan een coating, op of in het glas.

http://temp.wordtoyourmarketcom.officelive.com/Documents/TechBul_Iridescence.pdf

[Fuzzwood]

Is het dan de bedoeling dat deze invallend zonlicht tegenhoudt en ongewenste reflecties (vooral 's nachts)?

[jkien]

Een coating kan de kleuren inderdaad verklaren, en dan zijn het eigenlijk iriserende kleuren (zeepbelkleuren) in plaats van regenboogkleuren.

De kleuren verschuiven niet over de ruit als je bij de ruit heen en weer loopt over het perron. Dat wijst erop dat de iriserende laag geen uniforme dikte heeft, en dat de kleurcontouren overeenkomen met de diktecontouren van die laag, net als bij een zeepvlies.

Waartoe die coating zou dienen is een vraag.

Bij auto's wordt het rubber van ruitenwissers soms ingesmeerd met siliconenspray tegen het piepen. Zou dat een dun laagje afgeven op de ruit? Onwaarschijnlijk, omdat je die kleuren bij autoruiten nooit ziet.

[Jan van de Velde]

misschien een anti-vervuilingscoating??

http://www.materialsnet.com.tw/eng/Easy-clean-coating.html

[Benm]

Dat zou inderdaad kunnen, of het is een ontspiegelende coating - dat soort coatings doen hun werk goed, maar alleen in de kijkrichting waarvoor ze aangebracht zijn. Reflecties van licht onder andere hoeken geeft gekleurde spiegelingen, en de kleur hangt daarbij ook weer af van de hoek.

Het nut van ontspiegelen zal vooral voor de nacht zijn, zodat de machinist niet naar de reflectie van zichzelf of de cabine zit te kijken. Bij autoruiten is dat niet zo'n probleem omdat die onder een minder verticale hoek staan, maar als je bijv een telefoon of iets dergelijks op je dashboard legt met het schermpje aan is het probleem wel duidelijk

[jkien]

Veroudering/slijtage van het glas leek me nog een mogelijke verklaring. Maar de zeepbelkleuren zijn ook zichtbaar op deze foto uit 2008 van een dubbeldekker die nog maar drie maanden oud was. Veroudering is dus geen verklaring.


De kleuren verschijnen alleen op het spiegelbeeld van de hemel, niet op het spiegelbeeld van donkere objecten of gebouwen die een stuk van de hemel afschermen. Diffuse verstrooiing van lichtstralen speelt dus geen rol bij dit kleureneffect op de voorruit.

Het spiegelbeeld van een witte wolk geeft heldere voorruitkleuren, terwijl een blauwe hemel dat niet doet. Foto links: spiegelbeeld van een witte wolk over de hele ruit. Foto rechts, zelfde trein even later: het spiegelbeeld van de wolk is naar de onderkant van de ruit geschoven, en de bovenkant reflecteert een stuk blauwe hemel. Daardoor wordt die bovenkant veel donkerder en kleurarm. Dit klopt met het monochrome spectrum van het licht van de blauwe hemel (link).

Er is veel diversiteit van kleurpatronen op voorruiten:

(De dubbele zwarte lijn is het spiegelbeeld van de bovenleiding)

Tot de diversiteit behoort ook dat ongeveer de helft van de dubbeldekker-voorruiten iriserende kleuren vertoont, en dat de andere helft geheel kleurloos is. De diversiteit en grilligheid zou er op kunnen wijzen dat de fabrikant het productieproces nog niet helemaal beheerste.


Bij regen: als een plek op de ruit nat wordt door regen dan blijkt dat de kleur van die plek gelijk blijft, de kleur wordt alleen wat donkerder. Als een waterfilm op de ruit de kleur sterk veranderd zou hebben dan was dat een aanwijzing geweest dat de interferentiekleuren ontstaan in een coating aan de buitenkant van de ruit.

De kleurenvolgorde is gelijk aan die van een uitgevloeide druppel diesel op straat. De iriserende laag van de voorruit zou dan in het midden het dikste zijn.

Afbeelding uit wikipedia

Op basis van de kleuren kan de dikte van de iriserende laag berekend worden, maar het hangt af van de brekingsindex. Voor zeepbellen, met de brekingsindex van water, betekent wit een dikte van 100 nm, bruin 200 nm, blauw 300 nm, en geel 400 nm (link). Voor een laag met een brekingsindex als die van glas zou de laagdikte 13% kleiner zijn.

[jkien]

Als een trein dichterbij komt blijkt de plaats van de kleurcontouren op de ruit niet te veranderen. Dat wijst er weer op dat de iriserende laag geen uniforme dikte heeft, en dat de kleurcontouren overeenkomen met de diktecontouren van die laag.

Het is voorstelbaar dat de ruitenwissers door wrijving (druk, warmte of slijtage) een kuil in de coating veroorzaken. Hoewel ik dan zou verwachten dat de kleurzones gelijk zijn aan de veegbaan.

De kleur binnen een diktecontour blijkt nauwelijks af te hangen van hoe schuin je op de ruit kijkt. De invalshoek θ₁ bij de foto's A, B en C is ongeveer 45°, 30° en 0°. Foto's A en B werden gemaakt vanaf het perron, C vanaf de stationstraverse boven het spoor (vandaar dat de rijdraad bij C zichtbaar is). Dat is merkwaardig: bij dunne film interferentie geldt volgens wikipedia λ = 2n₂d/cosθ₂. Als n₂ = 1,5 dan zou het deel van de iriserende laag dat er blauw uitziet (480 nm) bij een invalshoek van 0°, er groen uitzien bij een invalshoek van 45° (550 nm).

[Jan van de Velde]

Het is voorstelbaar dat de ruitenwissers door wrijving (druk, warmte of slijtage) een kuil in de coating veroorzaken. Hoewel ik dan zou verwachten dat de kleurzones gelijk zijn aan de veegbaan.

Toch heeft het daar wel erg veel van weg. Vooral de lichte blauwe kleur onderin de veegbaan is heel mooi gedefinieerd:

zveegbaan 4014 keer bekeken

En dat overtuigt me er sterk van dat we toch wel aan iets dergelijks moeten denken

De rest van de ruit wordt, ik zou bijna zeggen uiteraard, wat warrig. Ik zeg "uiteraard", want ik heb ooit wel eens een artikel gelezen over hoe moeilijk het is om een mooie gelijkmatige streeploze veeg te krijgen met een ruitenwisser. Gebogen glas (hier dan weliswaar niet het geval), grote snelheidsverschillen, sterk wisselende windbelasting etc etc. Men vergeleek het maken van een goede ruitenwisser wel met zwarte magie.

EDIT>>>>>>>>>

Ik ben zo vrij geweest eens een mailtje te sturen naar nedtrain services. Wie weet.....

[jkien]

Stel dat de coating bedoeld is voor ontspiegeling dan zou het funest zijn dat die coating door de ruitenwissers plaatselijk dunner wordt. Dan zou glas zonder ontspiegelcoating wellicht beter en goedkoper zijn.

Op deze video is te zien dat de machinist in de cabine van een dubbeldekker weinig last heeft van reflecties in de voorruit. Bij daglicht zie je een onopvallend spiegelbeeld van de bovenkant van het besturingpaneel. In de donkere Hemtunnel wordt het spiegelbeeld van de handen van de bestuurder zichtbaar. Verder geen storende reflecties.

De ruit heeft kennelijk geen anti-vervuilingscoating, want buiten het bereik van de ruitenwissers kleeft een laag vuil aan het oppervlak.

ik heb ooit wel eens een artikel gelezen over hoe moeilijk het is om een mooie gelijkmatige streeploze veeg te krijgen met een ruitenwisser.

Op deze video bewegen de ruitenwissers van de trein (een dubbeldekker, 'virm') wonderlijk ongelijkmatig. Misschien gaat het stroef als de ruiten niet kletsnat zijn. Of, gezien de slingering in de rustpositie: misschien wordt de druk op de wissers in de rustpositie opzettelijk verminderd.

[jadatis]

zou hier mogelijk ook polarisatie mee kunnen spelen?

[jkien]

Ik heb bij meerdere treinen de kleurige voorruit bekeken door een polarisatiefilter, en het effect was telkens dat er over het kleurenpatroon heen een masker van donkere hokjes (vlekjes) verscheen. De plaats van de donkere hokjes inverteerde als ik het polarisatiefilter 90° draaide. Maar dit masker zelf was kleurloos, alleen licht/donker. Het kleurenpatroon veranderde daardoor niet wezenlijk, en de plaats van de kleuren op de ruit bleef hetzelfde.


Over de vraag of de kleuren van de voorruit door poetsen en wassen verwijderd kunnen worden: bij twee van mijn voorruitfoto's had ik het treinstelnummer genoteerd dat met grote letters op de trein staat. Op internet vond ik foto's van 6 jaar geleden, gemaakt door treinspotters die het treinstelnummer en de datum bij hun foto's vermelden. Bij beide voorruiten bleek het kleurpatroon onveranderd. Schoonmaken heeft dus geen invloed op het kleurenpatroon. Treinen worden eens per 2 weken gewassen met zeep, en eens per 2 maanden extra stevig gereinigd.

Onveranderlijke voorruitkleuren: A: treinstel 9417 nu; B: zelfde treinstel 6 jaar geleden;
C: treinstel 8610 nu; D: zelfde treinstel 6 jaar geleden;

[Jan van de Velde]

de hondenkop heeft het ook:

zhondenkop 4017 keer bekeken

de witte strepen zijn schuim van sproeimiddel om de ruiten schoon te vegen.

filmpje http://www.youtube.c...feature=related

(helemaal in het begin)

[klazon]

Op deze video bewegen de ruitenwissers van de trein (een dubbeldekker, 'virm') wonderlijk ongelijkmatig.

De beweging is inderdaad anders dan we van een auto gewend zijn. Volgens mij komt dat doordat de ruitenwissers van een trein pneumatisch worden bewogen.

de hondenkop heeft het ook:

Dit is een apenkop.

Hondekop heeft een vergelijkbare neus, maar is een ouder type trein.