Warum ist der Himmel blau?
Ein blauer Himmel macht gute Laune, aber wieso ist er eigentlich blau? Wie du dir die Farbe des Himmels erklären kannst, erfährst du hier und in unserem Video .
Inhaltsübersicht
Blauer Himmel – einfach erklärt
Der Himmel ist blau, weil die Atmosphäre unserer Erde das Sonnenlicht unterschiedlich stark beeinflusst. Die kleinen Bestandteile der Luft — die Luftteilchen — können Lichtstrahlen nämlich ablenken. Die Ablenkung des blauen Anteils des Sonnenlichts ist hierbei am stärksten. Deswegen ändern blaue Lichtstrahlen immer wieder ihre Richtung. Dabei nehmen sie ganz unterschiedliche Wege durch den Himmel.
Wenn sie auf dein Auge treffen, kommen sie nicht mehr aus ihrer ursprünglichen Richtung, also von der Sonne. Durch die vielen Richtungswechsel kommen die blauen Lichtstrahlen, die du siehst, von überall aus dem Himmel — deswegen sieht der Himmel blau aus.
Warum ist der Himmel blau?
Eigenschaften von Licht
Die Sonne beleuchtet die Erde mit weißem Licht — einer Kombination aus mehreren Lichtfarben. Ähnlich wie du rote und gelbe Farbe zu orange mischen kannst, lassen sich auch die Lichtfarben kombinieren. Weißes Licht entsteht, wenn Strahlen aller Lichtfarben gemischt werden.
Die einzelnen Lichtstrahlen kannst du dir als Wellen vorstellen. Die Wellen des blauen Lichts sind besonders kurz. Das bedeutet, dass der Abstand zwischen den Wellenbergen sehr klein ist. Die anderen Farben des Lichts haben längere Wellen mit einem größeren Abstand zwischen den Wellenbergen.
Was passiert in der Luft?
Die Luftschicht über der Erde nennst du Atmosphäre. Sie steckt voller kleiner Luftteilchen. Wenn das Sonnenlicht die Atmosphäre durchquert, trifft es immer wieder auf solche Luftteilchen. Besonders oft passiert das bei den Wellen des blauen Lichts. Das liegt an der kurzen Wellenlänge. Weil die blauen Lichtwellen häufiger auf und ab schwingen, treffen sie auf ihrem Weg zur Erde auch öfter auf Luftteilchen.
Jedes Mal, wenn ein blauer Lichtstrahl mit einem Luftteilchen zusammenstößt, ändert er seine Richtung. Diese Ablenkung nennst du Streuung. Die Richtungsänderung passiert nicht nur ein Mal, sondern immer wieder. So bahnt sich die blaue Lichtwelle ihren verwinkelten Weg durch die Atmosphäre.
Schon gewusst? Die Streuung des Lichts an den Teilchen der Luft entdeckte der Nobelpreisträger John Strutt, dritter Baron Rayleigh. Damit erklärte er als erster das Blau des Himmels. Zu seinen Ehren wurde das Phänomen deswegen Rayleigh-Streuung genannt.
Wahrnehmung des Auges
Weil jeder blaue Lichtstrahl einen anderen Weg zurücklegt, kommen die Lichtwellen aus unterschiedlichen Richtungen auf der Erde an. In jeder dieser Richtungen sieht dein Auge blaues Licht. So kommt es, dass der Himmel ganz ohne blaue Lichtquelle blau erscheint.
Achtung! Die meisten Sonnenstrahlen finden jedoch ohne Ablenkung ihren Weg auf die Erde. Deswegen sieht die Sonne selbst weiß aus.
Ist der Himmel immer blau?
Normalerweise ist der Himmel blau, doch bei schlechtem Wetter oder zum Sonnenuntergang kann das ganz anders aussehen. Dann färbt er sich auch mal grau oder rot.
Abendrot
Für das Abendrot ist der tiefe Stand der Sonne verantwortlich. Wenn die Sonne knapp über dem Horizont steht, müssen die Lichtstrahlen einen weiteren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen als wenn sie hoch am Himmel steht.
Auf der langen Strecke werden die blauen Anteile des Lichts so viele Male gestreut, dass sie nicht mehr beim Betrachter ankommen. Übrig bleiben rotes und orangefarbenes Licht. Weil die beiden Farben größere Wellenlängen haben, treffen sie in der Atmosphäre seltener auf Luftteilchen, die sie ablenken. Deswegen erreichen sie fast ungehindert die Erde und der Himmel färbt sich rot-orange.
Grauer Himmel
Dass der Himmel manchmal weiß oder grau aussieht, liegt an den Wolken. Sie bestehen aus kleinsten Wassertröpfchen. Im Gegensatz zu den Luftteilchen, an denen blaue Lichtstrahlen gestreut werden, sind die Wassertröpfchen jedoch größer. Deshalb streuen sie nicht nur den blauen Anteil des Lichts, sondern die gesamten Lichtstrahlen der Sonne. Weil somit alle Farben des Sonnenlichts aus Richtung der Wolken auf dein Auge treffen, sehen sie weiß aus.
Hast du es mit einer besonders dicken Wolkenschicht zu tun, so lenken die oberen Wassertröpfchen bereits einen Großteil des Lichts ab. Bis zum unteren Teil der Wolke gelangt nur noch wenig Licht und es entsteht ein grauer Schatten. Deswegen sieht der Himmel an Regentagen grau aus.
Was sind Luftteilchen?
Wie du merkst, spielen die Teilchen der Luft eine große Rolle für die Farbe des Himmels. Doch was sind diese Luftteilchen eigentlich genau? Das und noch mehr Spannendes über die Zusammensetzung der Luft erfährst du in diesem Video !
