Warum ist der Himmel blau wolken

Warum ist der Himmel blau?

Im Sommer und im Urlaub kann man den blauen Himmel besonders oft genießen. Doch warum ist der Himmel eigentlich blau, wenn der Weltraum doch schwarz ist. Hierfür findet man in der Physik über elektromagnetische Wellen die Antwort.

Warum ist der Himmel blau: Grundlagen

Um zu verstehen, warum der Himmel blau ist, muss man einige Grundlagen über das Sonnenlicht und die Reflexion verstehen.

Das Sonnenlicht

Warum ist der Himmel blau  wolken
Den Himmel so oft gesehen, doch warum ist der Himmel blau?

Die Lichtstrahlen der Sonnen erscheinen zusammen weiß. Bei einem Regenbogen kann man erkennen, dass das Spektrum des Lichtes jedoch aus mehreren Farben besteht. Das sind die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau. Bei einer Überlagerung entstehen weitere Farben, wie z. B. Violett. Diese verschiedenen Lichtstrahlen bewegen sich in Wellen fort, die in Nanometer gemessen werden. Unser Auge kann Licht mit einer Wellenlänge zwischen 400 und 800 Nanometer wahrnehmen. Das blaue Licht hat eine kleinere Wellenlänge als Grün und Rot.

Reflexion

Reflexion bedeutet, dass man das Licht erst sehen kann, wenn das Licht auf einen Gegenstand fällt und reflektiert wird.

Das Phänomen des blauen Himmels

Die Erde ist umgeben von einer 100 km dicken Lufthöhle aus Stickstoff (78%), Sauerstoff (21%) und Argon (0,93%). Wenn Sonnenlicht auf die Atmosphäre trifft bzw. auf die Luftmoleküle oder Luftteilchen, wird das Licht gebrochen bzw. Physiker sprechen von Lichtstreuung. Da das blaue Licht eine kurze Wellenlänge hat, trifft dieses häufiger auf die Luftmoleküle, sodass dieses stärker gestreut wird und der Himmel blau erscheint. Ein trüber Himmel entsteht, wenn die Luft staubig oder feucht ist und die Lichter nicht die Moleküle durchtreffen.

Rayleigh Streuung

Das Phänomen der Streuung durch Luftmoleküle hat der englische Physiker Raleigh im Jahr 1871 nachgewiesen. Diese Streuung ist dann zu beobachten, wenn die Teilchen kleiner als die Wellenlängen der Strahlung sind.

Abendrot

Zum Morgen oder zum Abend hin steht die Sonne niedrig am Himmel und das Licht braucht länger, um in die Atmosphäre einzudringen. Das blaue Licht zerstreut sich durch den langen Weg bereits sehr früh. Rot hat die längste Wellenlänge und kann nun reflektiert werden, sodass rot am Himmel dominiert.

Wie sieht der Himmel auf den anderen Planeten aus?

Warum ist der Himmel blau Planeten
Himmel von anderen Planeten

Die Atmosphären von Planeten unterscheiden sich, sodass dort der Himmel auch anders aussieht.

Mond

Der Mond hat keine Atmosphäre, wodurch der Himmel schwarz ist.

Mars

Auf dem Mars gibt es immerhin eine dünne Atmosphäre, wo der Himmel gelbrot ist. Die Atmosphäre besteht aus Kohlendioxid und Eisen (III)-oxid.

Venus

Hier ist die Atmosphäre sehr dicht, sodass der Himmel von einer 20 km dicken und schwefelsäure-haltigen Wolkenschicht umgeben ist. Vermutlich ist die Farbe des Himmels dort orange.

Experimente zur Verdeutlichung:

Den Effekt der Streuung kann man mit einem einfachen Experiment nachbauen. Man befüllt ein Glas mit Wasser und gibt etwas Milch hinzu. Wenn man nun mit der Taschenlampe von oben reinleuchtet und von der Seite auf das Glas schaut, dann wirkt das Licht blau. Wenn man hingegen von unten in das Glas guckt, dann wirkt das Licht etwas rötlich.

Weitere wissenschaftliche Highlights:

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