Hallo Astronomen!
Ich habe ganz blöde Fragen:
Warum ist der Himmel blau?
Bzw. in der Dämmerung rot? Lichtbrechung?
Geht das Licht ungestört durch die Atmosphäre? Oder wird es ständig von Molekülen bzw. Atomen in der Luft aufgenommen und wieder abgegeben?
Gruß,
Herbert
Hallo Astronomen!
Ich habe ganz blöde Fragen:
Warum ist der Himmel blau?
Bzw. in der Dämmerung rot? Lichtbrechung?
Geht das Licht ungestört durch die Atmosphäre? Oder wird es
ständig von Molekülen bzw. Atomen in der Luft aufgenommen und
wieder abgegeben?
Eine ausfühliche Diskussion dazu findest Du im Archiv im Brett Mathematik und Physik. Stichwort „Himmel“
Jörg
Hallo und danke!
Trotzdem verstehe ich nicht, wie das gestreute blaue Licht über
den „Umweg“ Himmel wieder zu uns kommt?
Gruß,
Herbert
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Hallo und danke!
Trotzdem verstehe ich nicht, wie das gestreute blaue Licht
über
den „Umweg“ Himmel wieder zu uns kommt?
Sicher hast Du schon mal kurz nach Sonnenuntergang den Kondensstreifen eines Flugzeuges am Himmel leuchten gesehen. Das ist ein ähnlicher Effekt, nur viel stärker und farbunabhängig. Obwohl das Sonnenlicht die Erde um Dich herum nicht mehr bestrahlt, kannst Du es am Himmel noch sehen, weil es am Kondensstreifen und natürlich immer noch am blauen Himmel gestreut wird.
Jörg
Trotzdem verstehe ich nicht, wie das gestreute blaue Licht
über den „Umweg“ Himmel wieder zu uns kommt?
Naja, es liegt einfach an der Streuung. Streuung ist eigentlich ganz einfach zu verstehen: das Licht ändert seine Richtung - wenn es an Teilchen in der Luft gestreut wird.
Vielleicht ist ein anderes Beispiel als jenes, das Jörg gewählt hat, anschaulicher. Auch ein Spiegel ändert die Richtung von Licht, das darauf fällt. Stell dir z.B. einfach ein Fenster in einem Haus vor, das das Licht der Sonne reflektiert. (Hast du sicher schon mal gesehen). Wenn du auf dieses Fenster schaust, dann siehst du Licht, das *von der Sonne* kommt - aber aus einer völlig anderen Richtung.
Nicht anders ist es bei der Streuung von Licht am Himmel. Das Licht kommt schon von der Sonne, nur eben aus völlig anderen Richtung. Nämlich aus allen Richtung, wo Streuung stattfinden kann - überall über dir.
Die blaue Farbe ergibt sich übrigens aus der (mathematischen) Abhängigkeit der sog. Rayleigh-Streuung - sie hängt von der vierten (!) Potenz der Wellenlänge ab (umgekehrt proportional). D.h. für kurzwelliges (400nm) blaues Licht ist die Streuung (genauer: der Wirkungsquerschnitt) viel stärker - nämlich 16 mal - als für rote Licht (800nm). Damit sollte klar sein, warum blau stärker gestreut als rot und damit der Himmel blau erscheint.
Umgekehrt aber erscheint der Himmel rot, wenn die Sonne untergeht - vor allem dann, wenn viel Schmutz oder Wasser in der Luft hängt (viele Streu-Zentren!). Der Grund ist einfach - das Licht muß einen langen (!) Weg durch die Atmosphäre zurücklegen und alle blauen Anteile werden dabei herausgestreut - vom Betrachter weg. Übrig bleibt die rote Farbe.
Es gibt übrigens ein herrliches und vor allem einfaches Anschauungsexperiment, um das alles zu testen. Man braucht nur ein großes Glas, Wasser und einen Schluck Milch sowie eine helle Lampe. Man füllt das Glas fast bis zum Rand mit Wasser und gibt einen kleinen Schluck Milch dazu und rührt ordentlich um. Die Flüssigkeit sollte sich dabei milchig eintrüben.
Nun stellt man das Glas mit der trüben Flüssigkeit vor einen helle Lampe. Am besten macht sich ein großes Becherglas auf einem Overhead-Projektor, aber es klappt auch, wenn man das Glas sehr nahe vor eine Halogenlampe stellt.
Man kann nun beobachten, daß die Flüssigkeit von der Seite betrachtet ganz schwach bläulich aussieht. Betrachtet man dagegen die Lampe durch die Flüssigkeit, so erscheinen Wasser und Lampe rot! (Bzw. - sofern ein Overhead verwendet wird - die Projektion des Glases auf die Leinwand.)
Die Erklärung ist einfach - die Milch, also größere Moleküle - können das Licht streuen. Die Konzentration ist viel höher als die Konzentration von Staub und Nebel in der Luft, insofern reicht auch ein relativ kleines Glas. Die restliche Erklärung verläuft analog.
Viel Spaß beim Experimentrieren,
Markus