warum ist der Himmel blau?

Answer 1

Die Frage war schon so oft:
http://de.answers.yahoo.com/search/search_result;_ylt=AttS4BU1xrv4O2W7Z.guHWr7CQx.?p=Himmel+blau

Answer 2

Weil es so definiert wurde. Wer weiss ob es wirklich blau ist.

Farben entstehen immer durch eine bestimmte Brechung des Lichts.

Answer 3

Warum ist der Himmel blau?
Michael Hartwig

Als Erwachsener hat man es oft schon verlernt, naive, kindliche Fragen zu stellen. Dabei gehört eine Frage wie: ``Warum ist der Himmel blau?'' keinesfalls nur ins ``Kinderreich''. Oft zeigt es sich, daß gerade die naiven Frage nicht einfach zu beantworten sind. Warum ist also der Himmel blau?

Nun, offensichtlich ist das Licht, das von der Sonne kommt, nicht blau. Irgend etwas muß also mit dem einfallenden Licht in der Atmosphäre passieren, so daß der Himmel blau erscheint. Bei der Gelegenheit können wir natürlich auch gleich die Frage stellen: ``Warum ist der Sonnenaufgang bzw -untergang rot?''

Eine gängige Methode in der Physik ist, ein Problem so weit wie möglich zu vereinfachen und dann zu sehen, wie weit man damit kommt. Dies wollen wir im folgenden ebenso handhaben. Denken wir uns also eine ideale Atmosphäre, frei von Staub, Dreck und anderen ungebetenen Gästen. Die Atmosphäre ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, hauptsächlich aber aus Stickstoff, so daß wir uns am besten gleich eine reine Stickstoffatmosphäre denken.

Das Stickstoffmolekül ist sicher kleiner als die Lichtwellenlänge . Trifft nun die Welle auf das Molekül, beeinflußt dies die Elektronen im Molekül - sie werden gewissenmaßen hin- und hergeschüttelt. Die Welle wird dadurch gestreut. Es entsteht ein Dipolmoment , das mit dem der Welle schwingt. Ein Dipol ist ein Paar sehr benachbarter Ladungen. Bringt man einen Dipol in ein elektrisches Feld, so versucht dieser sich entsprechend des Feldes auszurichten, es entsteht ein Drehmoment. Wenn der Abstand der Ladungen und ist, dann ist das Dipolmoment.

Die Ladungen im Molekül werden getrennt und erzeugen ein Gegenfeld, daß das -Feld der Welle ganz oder fast auslöscht. Man sagt, daß Molekül wird polarisiert. Die Polarisierbarkeit eines Moleküls ist frequenzabhängig. Um dies zu zeigen, benutzen wir wieder ein möglichst einfaches Beispiel: Ein Elektron ist elastisch an einem Atomkern gebunden und führt mit der Frequenz eine gedämpfte harmonische Schwingung aus. Dieses Modell beschreiben wir durch die Differentialgleichung eines harmonischen Oszillators


(1)



Die rechte Seite der Gleichung ist die Lorentzkraft, die hier eingesetzt werden muß weil sich unser Teilchen ja in einem elektromagnetischen Feld befindet.
Wenn wir die Gleichung für das Dipolmoment einsetzen, erhält man


(2)



Außerdem haben wir ausgenutzt, das ist, daß also der Einfluß des Magnetfeldes vernachlässigbar ist.
Die Differentialgleichung wird (ohne Beweis) gelöst durch


(3)



Die Polarisierbarkeit ist also frequenzabhängig.

Kommen wir nun zu unserem eigentlichem Problem zurück. Das elektrische Feld des einfallenden Lichts, induziert im Stickstoffmolekül ein Dipolmoment




(4)



Dabei wurde Gleichung (1) ausgenutzt.

Der Energiefluß des einfallenden Lichtes ist , die gestreute Energie pro Zeit ist (Die Energieflußdichte über eine Kugelfläche ist . Nun definiert man einen Streuquerschnitt , also die gestreute Energie pro Zeiteinheit/einfallender Energiefluß:




(5)



Im Grenzfall sehr hoher Frequenzen führt dieser Wirkungsquerschnitt zur Thomsonstreuung. Für kleine Frequenzen ergibt sich die Rayleighstreuung.

Die Polarisierbarkeit von Stickstoff ist etwa gleich der einer leitenden Kugel vom Radius cm.




(6)



Rotes Licht hat die Wellenlänge cm. Damit wird der Streuquerschnitt zu




(7)



Die Anzahl der Moleküle auf Meereshöhe ist




(8)



Rotes Licht legt daher




(9)



zurück, ohne das es gestreut wird.

Im Gegensatz dazu hat blaues Licht die Wellenlänge




(10)



Der mittlere Weg ohne Streuung ist daher:




(11)



Damit haben wir das Problem gelöst: Der Himmel ist blau, weil das Sonnenlicht in der Atmosphäre gestreut wird. Blaues Licht hat eine kleiner mittlere freie Weglänge (49km) als das rote Licht (180km). Der Streuprozeß ist also für das blaue Licht effektiver als für das rote.

Der Sonnenaufgang bzw -untergang ist rot, da das Licht nun einen weiteren Weg durch dichtere Gebiete der Atmosphäre zurücklegen muß. Das blaue Licht wird kräftiger gestreut als das rote - der Himmel wird also rot.

(Anmerkung: Bei den Rechnungen folge in dem Buch von Greiner: Klassische Elektrodynamik Seite 462, 463

Answer 4

Draussen die Schwärze des Weltraums als Hintergrund; davor winzige Partikel die das Licht streuen. Blauer Anteil des Lichts ist relativ kurzwellig und wird im "steilsten" Winkel herumgestreut und überwiegt in deiner Blickrichtung.
( beim Blick richtung Sonne mit Staub und Wassertröpfchen und langem Weg durch Athmosphäre -z.b. So-Auf-Untergang- wird Blauteil stärker gewinkelt weggestreut, Rotanteil eher "geradeaus", d.h. weniger abgelenkt, überwiegt...)
NB. Genuss und Bewunderung der Welt ist wichtiger als Verständnis und Wissen, Sehen MIT Wissen ist natürlich der Luxusgenuss... hab viele schöne tage. sultan dz

Answer 5

keine ahnung

Answer 6

Hier in Berlin ist er gerade grau ;-))

Answer 7

warum wiederholst du diese frage , sowas von naiv...

rudi b

Answer 8

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Answer 9

was ist noch blau auf unserm planeten. verändere den aggregatzustand. und hoppala. haste deine antwort=)