Warum erscheint ein klarer Himmel blau?

Warum erscheint ein klarer Himmel blau?

An einem strahlenden Tag blicken wir nach oben und sehen einen weiten blauen Himmel, doch warum ist er eigentlich blau? Diese faszinierende Himmelsfarbe wird durch einen physikalischen Effekt verursacht, der als Rayleigh-Streuung bekannt ist.

Sonnenlicht und seine Zusammensetzung

Sonnenlicht ist eine elektromagnetische Strahlung, die aus einem breiten Spektrum von Wellenlängen besteht. Diese Wellenlängen reichen von kurzen, energiereichen Wellen (wie ultraviolette Strahlung) bis hin zu langen, energiearmen Wellen (wie Infrarotstrahlung). Die für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängen liegen zwischen 400 und 700 Nanometern (nm).

Rayleigh-Streuung

Wenn Sonnenlicht auf Moleküle und Partikel in unserer Atmosphäre trifft, wird es in alle Richtungen gestreut. Dieser als Rayleigh-Streuung bezeichnete Effekt ist am stärksten bei kurzen Wellenlängen, wie z. B. blauem Licht.

Die Wellenlänge des Lichts ist umgekehrt proportional zu seiner Energie. Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Energie. Daher werden kürzere Wellenlängen (blaues Licht) stärker gestreut als längere Wellenlängen (rotes Licht).

Blauer Himmel und gelbe Sonne

Da blaues Licht am stärksten gestreut wird, wird es in alle Richtungen des Himmels gelenkt. Dies führt dazu, dass der Himmel tagsüber blau erscheint.

Auf der anderen Seite wird rotes Licht, das eine längere Wellenlänge hat, weniger stark gestreut. Daher wird es hauptsächlich in Richtung der Sonne gestreut, was ihr gelblich-weißes Aussehen verleiht.

Sonnenauf- und -untergänge

Bei Sonnenauf- und -untergang ist die Sonne dem Horizont näher. Das Sonnenlicht muss daher eine größere Strecke durch die Atmosphäre zurücklegen, bevor es unser Auge erreicht. Auf diesem Weg wird mehr blaues Licht gestreut, sodass nur die längeren Wellenlängen (rot, orange und gelb) uns erreichen. Dies führt zu den wunderschönen Farben, die wir bei Sonnenauf- und -untergängen erleben.

Fazit

Der blaue Himmel ist ein Ergebnis der Rayleigh-Streuung, bei der Sonnenlicht in unserer Atmosphäre gestreut wird. Blaues Licht wird stärker gestreut als rotes Licht, sodass der Himmel tagsüber blau erscheint. Die Sonne erscheint gelblich-weiß, da rotes Licht weniger stark gestreut wird und daher hauptsächlich in Richtung der Sonne gestreut wird.