Wieso ist der Himmel blau?
Der Himmel ist blau, weil der blaue Anteil des Sonnenlichts stärker in der Atmosphäre gestreut wird, als der Rest des Lichts.
"Blue" (Ausschnitt), Photo von Masaru Arai, © 2001 Japan TransOcean Air
GroßansichtBlauer Himmel mit Wolken - "Blue" (Ausschnitt), © JTA
In der Atmosphäre der Erde befinden sich prinzipiell zwei Arten von Teilchen: Das eine sind die Gasmoleküle, vor allem Stickstoff und Sauerstoff. Diese sind kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Bei den anderen handelt es sich um Staubteilchen und Wassertröpfchen, welche wiederum größer sind als die Lichtwellenlänge. Beide Gruppen von Teilchen wirken in ihrem Streuverhalten auf das Lichts ganz unterschiedlich.

Die Gasmoleküle streuen Licht je nach dessen Wellenlänge unterschiedlich: Die kurzen Wellenlängen des Sonnenlichts (also blaues Licht) werden stärker gestreut als die langen Wellenlängen (rotes Licht). Daher kommt von allen Seiten des Himmels überwiegend blaues Licht.

In der Abenddämmerung dagegen, wenn der Weg durch die dichten 8 Kilometer der Atmosphäre nun über 300 Kilometer lang wird, wird das meiste blaue Licht auf dem Weg zum Betrachter bereits weggestreut. Nur das rote Licht, das schwächer gestreut wird, dringt noch durch und beschert dem Betrachter den besonderen Anblick des rötlichen Sonnenuntergangs.

Die starke Streuung des blauen Lichts in der Atmosphäre führt dazu, daß etwa die Hälfte in den Weltraum zurückgeworfen wird. Das hat der Erde ihren Namen gegeben: Der Blaue Planet.

Nun zu den größeren Teilchen in der Atmosphäre: Staubteilchen und Wassertröpfchen streuen Licht unabhängig von dessen Wellenlänge, sie reflektieren es ganz einfach an ihrer wesentlich größeren Oberfläche. Dadurch "verwässern" sie das blaue Licht des Himmels mit der Farbe weiß. Wolken sehen wegen ihrer vielen Wassertröpfchen weiß aus, bei Smog wird das weiße Licht zusätzlich durch die Eigenfarbe der Rußpartikel braun verfärbt.
F A K T E N    Z U R    A T M O S P H Ä R E
  • Zusammensetzung der Atmosphäre: 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, 0.9 % Argon, 0.03 % Kohlendioxid und weitere Gase in geringen Konzentrationen.
  • Das physikalische Prinzip, wonach Licht von Teilchen deutlich kleiner als die Wellenlänge in Abhängigkeit von der Wellenlänge gestreut wird, ist die Rayleigh-Streuung:
    Der Streuquerschnitt von Teilchen klein gegenüber der Lichtwellenlänge ist umgekehrt proportional zur 4. Potenz der Wellenlänge.

Zum Seitenanfang Druckversion
 
 
Hauptbild groß (193 KB) Kohama (102 KB)
Mangrove (90 KB) Wolken 1 (94 KB)
Wolken 2 (100 KB) Red (122 KB)
Smog (31 KB)
  •   Sterne
  •   Licht
  •   Der Treibhauseffekt
  •   Umweltbundesamt - Klima
  •   Atmosphäre bei Wikipedia.de
  •   Zum Artikel im Forum
  •   Zur Forum Startseite
 
 
  bestellen   kündigen