Warum sehen wir den Himmel blau, obwohl er farblos ist?
- Einleitung
- Das Sonnenlicht und seine Zusammensetzung
- Streuung des Lichts in der Atmosphäre
- Rayleigh-Streuung und ihre Wirkung
- Warum sehen wir den Himmel blau?
- Zusammenfassung
Einleitung
Der Himmel erscheint uns tagsüber meist in einem klaren Blau, obwohl die Atmosphäre selbst keine Farbe besitzt und damit eigentlich farblos sein müsste. Dieses Phänomen ist faszinierend und lässt sich durch die Wechselwirkung von Sonnenlicht mit der Erdatmosphäre erklären.
Das Sonnenlicht und seine Zusammensetzung
Sonnenlicht besteht aus einer Mischung verschiedener Lichtfarben, die zusammen weiß erscheinen. Diese Farben können durch ein Prisma in ihre Spektralfarben zerlegt werden, von Rot bis Violett. Jede Farbe hat eine bestimmte Wellenlänge: Rot hat die längsten Wellen, Blau und Violett die kürzesten.
Streuung des Lichts in der Atmosphäre
Wenn das Sonnenlicht auf die Erdatmosphäre trifft, trifft es auf Gasmoleküle, Staubpartikel und Wassertröpfchen. Diese kleinen Teilchen streuen das Licht in verschiedene Richtungen. Wellenlängen des Lichts werden dabei unterschiedlich stark gestreut: Je kürzer die Wellenlänge, desto stärker die Streuung.
Rayleigh-Streuung und ihre Wirkung
Die wichtigste Streuungsform für die Himmelsfarbe ist die sogenannte Rayleigh-Streuung, benannt nach dem Physiker Lord Rayleigh. Sie besagt, dass Licht mit kürzeren Wellenlängen (also Blau und Violett) viel stärker gestreut wird als Licht mit längeren Wellenlängen (wie Rot oder Gelb). Obwohl violettes Licht sogar noch kürzere Wellenlängen hat als blaues, erscheinen uns der Himmel hauptsächlich blau, weil unsere Augen für blaues Licht empfindlicher sind und das violette Licht zudem teilweise von der Atmosphäre absorbiert wird.
Warum sehen wir den Himmel blau?
Das gestreute blaue Licht kommt aus allen Richtungen des Himmels, so dass wir den Himmel als blau wahrnehmen. Das direkte Sonnenlicht selbst erscheint gelblich-weiß, da es weniger stark gestreut wird und daher überwiegend die längeren Wellenlängen enthält. Wenn man also in den Himmel schaut, sehen wir das Licht, das von den Molekülen in der Atmosphäre in unsere Richtung gestreut wird – hauptsächlich blaues Licht.
Zusammenfassung
Obwohl die Atmosphäre selbst farblos ist, bewirkt die unterschiedliche Streuung der Lichtwellenlängen, dass wir den Himmel als blau wahrnehmen. Die Rayleigh-Streuung verstärkt die kurzwelligen blauen Anteile des Sonnenlichts und lässt uns den Himmel tagsüber in dieser Farbe sehen.