Den Himmel an einem schönen sonnigen Tag blau getönt zu sehen, ist etwas, das wir oft als selbstverständlich ansehen. Aber warum ist der Himmel blau? Die Antwort liegt in einem physikalischen Phänomen: der Streuung des Lichts.
Das Sonnenlicht erscheint weiß, ist aber tatsächlich aus allen Farben des Regenbogens zusammengesetzt. Jede Farbe des Lichts hat eine unterschiedliche Wellenlänge, von Violett (die kürzeste Wellenlänge) bis Rot (die längste Wellenlänge).
Am Horizont wird das Sonnenlicht gesehen, nachdem es einen großen Teil der Atmosphäre durchquert hat, wobei die kurzen Wellenlängen (wie Blau) weitgehend gestreut wurden und hauptsächlich die längeren Wellenlängen (Rot und Orange) übrig bleiben.
Oben streut das Sonnenlicht hauptsächlich die kurzen Wellenlängen (wie Blau), was dem Himmel seine blaue Farbe verleiht.
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Die Rayleigh-Streuung
Wenn das Sonnenlicht in die Erdatmosphäre eintritt, interagiert es mit den Luftmolekülen, hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff. Diese Interaktion verursacht die sogenannte Rayleigh-Streuung.
Dieses Streuphänomen beeinflusst die Farben des Lichts unterschiedlich je nach ihrer Wellenlänge. Farben mit kurzen Wellenlängen (wie Blau und Violett) werden viel stärker gestreut als Farben mit langen Wellenlängen (wie Rot und Gelb).
Obwohl das violette Licht noch stärker gestreut wird als das blaue Licht, ist unser Auge weniger empfindlich gegenüber Violett, und ein Großteil des violetten Lichts wird in der hohen Atmosphäre absorbiert. Deshalb überwiegt das blaue Licht und verleiht dem Himmel seine charakteristische Farbe.
Der Sonnenaufgang und der Sonnenuntergang
Sie haben vielleicht bemerkt, dass der Himmel beim Sonnenaufgang und Sonnenuntergang rötliche und orangefarbene Töne annimmt. Dies liegt daran, dass das Sonnenlicht, wenn die Sonne tief am Horizont steht, eine dickere Schicht der Atmosphäre durchqueren muss. Die kurzen Wellenlängen (Blau und Violett) werden weit gestreut, bevor das Licht unsere Augen erreicht, was dazu führt, dass die längeren Wellenlängen (Rot und Orange) dominieren.