{"id":27693,"date":"2023-06-30T07:00:59","date_gmt":"2023-06-30T05:00:59","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/06\/30\/sternengeschichten-folge-553-warum-ist-der-himmel-blau\/"},"modified":"2025-05-14T17:28:40","modified_gmt":"2025-05-14T15:28:40","slug":"sternengeschichten-folge-553-warum-ist-der-himmel-blau","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/06\/30\/sternengeschichten-folge-553-warum-ist-der-himmel-blau\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 553: Warum ist der Himmel blau?"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150-1.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/main.podigee-cdn.net\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_1138225_sternengeschichten_folge_553_warum_ist_der_himmel_blau.mp3?v=1687188057\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/9x6QiLvbBwo\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/feed\/mp3\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/b><\/p>\n<p>Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit <a href=\"https:\/\/www.paypal.me\/florianfreistetter\">PayPal<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.patreon.com\/sternengeschichten\">Patreon<\/a> oder <a href=\"https:\/\/steadyhq.com\/sternengeschichten\">Steady<\/a>.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/player.podigee-cdn.net\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/553-sternengeschichten-folge-553-warum-ist-der-himmel-blau\/embed?context=external&#038;token=3ndfRc7MRDh1gPW6GqDwUA\"><\/script><\/p>\n<hr>\n<p><strong>Sternengeschichten Folge 553: Warum ist der Himmel blau?<\/strong><\/p>\n<p>In dieser Folge der Sternengeschichten geht es um die Lichtstreuung. Wenn man noch nie davon geh\u00f6rt hat, dann klingt das Wort ziemlich harmlos. In der Physik meint man mit &#8222;Streuung&#8220; ganz allgemein einen Vorgang, bei dem ein Objekt durch die Wechselwirkung mit einem anderen Objekt abgelenkt wird. Wenn beim Fu\u00dfball jemand eine Flanke annimmt und den Ball ins Tor kickt, dann ist das in gewissen Sinne auch nichts anderes als eine Streuung, in dem Fall eben die Streuung des Balls am Fu\u00df. Aber um Fu\u00dfball soll es heute nicht gehen und wir bleiben auch beim speziellen Fall, in dem Licht gestreut wird. Und keine Sorge, das reicht vollkommen um eine Folge der Sternengeschichten zu f\u00fcllen.<\/p>\n<p>Licht kann an so gut wie allem gestreut werden und je nachdem, was ihm genau in die Quere kommt, k\u00f6nnen ganz unterschiedliche Ph\u00e4nomene entstehen. Fangen wir mit dem an, was wir in unserem Alltag quasi t\u00e4glich sehen k\u00f6nnen, n\u00e4mlich den Auswirkungen der sogenannten Rayleigh-Streuung. Formal handelt es sich dabei um die elastische Streuung elektromagnetischer Wellen an Teilchen, deren Durchmesser im Vergleich zur Wellenl\u00e4nge der Strahlung klein ist. In der Praxis ist die Rayleigh-Streuung der Grund, warum der Himmel blau ist.<\/p>\n<p>Kl\u00e4ren wir aber vorher nochmal das mit der &#8222;elastischen Streuung&#8220;. Wenn ein Streuungsvorgang elastisch ist, dann ist die Bewegungsenergie vor dem Sto\u00df genau so gro\u00df wie danach. Im Gegensatz zum &#8222;inelastischen Sto\u00df&#8220; beziehungsweise der inelastischen Streuung, wo beim Streuungs- oder Sto\u00dfvorgang ein Teil der Bewegungsenergie in andere Energieformen umgewandelt werden kann, zum Beispiel in W\u00e4rme- oder Deformationsenergie. Wenn zum Beispiel ein Auto frontal gegen eine Mauer f\u00e4hrt, handelt es sich definitiv um einen inelastischen Sto\u00df. Vor der Kollision hat das Auto eine gewisse Bewegungsenergie, die Mauer nicht. Danach stehen sowohl Auto als auch Mauer; die Summe der Bewegungsenergien hat sich also auf jeden Fall ver\u00e4ndert. Man sieht aber auch sehr gut, wohin die Bewegungsenergie des Autos verschwunden ist: Sie hat dazu gef\u00fchrt, dass das Auto massiv verformt wurde und jetzt nur noch ein Schrotthaufen ist.<\/p>\n<p>In der Alltagswelt ist jeder Sto\u00df ein inelastischer Sto\u00df, aber wenn es um Atome und Elementarteilchen geht, dann gibt es dort durchaus auch elastische Sto\u00dfvorg\u00e4nge, da eine bestimmte Mindestenergie ben\u00f6tigt wird, wenn man ein Atom anregen, also quasi aufw\u00e4rmen will. Das liegt an der Quantenmechanik, die Energie nur in bestimmten Mengen zul\u00e4sst, aber so weit ins Detail m\u00fcssen wir jetzt gar nicht gehen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_36553\" aria-describedby=\"caption-attachment-36553\" style=\"width: 636px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Lord_Rayleigh_Vanity_Fair_21_December_1899.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Lord_Rayleigh_Vanity_Fair_21_December_1899-636x1024-1.jpg\" alt=\"\" width=\"636\" height=\"1024\" class=\"size-large wp-image-36553\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36553\" class=\"wp-caption-text\">Lord Rayleigh (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Lord_Rayleigh_Vanity_Fair_21_December_1899.jpg\">Bild: gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Bei der Rayleigh-Streuung haben wir es auf jeden Fall mit kleinen Teilchen zu tun; zum Beispiel mit den Atomen und Molek\u00fclen in der Luft. Die sind definitiv kleiner als die Wellenl\u00e4nge von f\u00fcr unsere Augen sichtbarer elektromagnetischer Strahlung, also dem, was wir normalerweise als &#8222;Licht&#8220; bezeichnen. Es geht also um die Frage, was passiert, wenn Licht sich durch die Erdatmosph\u00e4re bewegt. Licht ist Energie und zwar um so mehr, je kleiner die Wellenl\u00e4nge ist. Rotes Licht enth\u00e4lt also weniger Energie als das blaue Licht mit seiner k\u00fcrzeren Wellenl\u00e4nge. Mit dieser Energie kann das Licht nun die Elektronen anregen, die sich in den H\u00fcllen der Atome der Luftmolek\u00fcle befinden. Wenn das passiert, dann ver\u00e4ndert sich die Verteilung der Elektronen und damit auch ihre Position. Die Details w\u00fcrden jetzt zu weit f\u00fchren, aber die schwingende Lichtwelle bringt, vereinfacht gesagt, auch die Elektronen der Molek\u00fcle zum Schwingen und damit dazu, selbst Strahlung auszusenden. Und es ist diese Strahlung, die wir dann als das gestreute Licht wahrnehmen. <\/p>\n<p>Wie das genau und in welchen Ausma\u00df das passiert, h\u00e4ngt vom sogenannten &#8222;Wirkungsquerschnitt&#8220; ab; vereinfacht gesagt ist das ein Ma\u00df f\u00fcr die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung zwischen dem Licht und einem Teilchen. Bei der Rayleigh-Streuung h\u00e4ngt der Wirkungsquerschnitt von der Wellenl\u00e4nge ab. Je k\u00fcrzer die Wellenl\u00e4nge, desto st\u00e4rker die Streuung. Oder anders gesagt: Blaues Licht wird circa 16 mal st\u00e4rker gestreut als rotes Licht. Das ist der Grund f\u00fcr den blauen Himmel: H\u00e4tte wir keine Atmosph\u00e4re, w\u00e4re der Himmel immer schwarz, so wie in der Nacht. Dann w\u00fcrde das wei\u00dfe Sonnenlicht einfach ungehindert auf die Erde fallen und wir w\u00fcrden zwar die helle Sonne am Himmel sehen, aber dort wo die Sonne nicht ist, w\u00e4re es einfach nur schwarz. Aber weil wir eine Atmosph\u00e4re haben, wird das Sonnenlicht gestreut, sobald sie darauf trifft. Untertags steht sie, zumindest in den meisten Gegenden der Welt, hoch am Himmel. Der Weg des Lichts durch die Atmosph\u00e4re ist also vergleichsweise kurz und es bleibt nicht so viel Zeit f\u00fcr das Licht, an den Molek\u00fclen der Luft gestreut zu werden. Deswegen wird vor allem der Anteil des Sonnenlichts gestreut, bei dem der Wirkungsquerschnitt gro\u00df ist: Das blaue Licht. Es breitet sich also durch die Streuung in alle Richtungen aus und wir sehen den gesamten Himmel bl\u00e4ulich eingef\u00e4rbt.<\/p>\n<p>Anders ist es, wenn die Sonne sehr tief steht, also in der Morgen- oder Abendd\u00e4mmerung. Jetzt muss das Licht einen langen Weg durch die Atmosph\u00e4re zur\u00fccklegen. Jetzt wird sehr viel Licht gestreut und wieder sehr viel blaues Licht. So viel, dass der blaue Anteil des Sonnenlichts zu einem gro\u00dfen Teil seitlich wegstreut ist, bevor der Rest in unseren Augen ankommt. Dieser Rest besteht dann vor allem aus den r\u00f6tlichen\/gelblichen Anteilen und sorgt f\u00fcr die sch\u00f6nen Sonnenauf- und unterg\u00e4nge.<\/p>\n<p>Jetzt wird der eine oder die andere einwerfen wollen, dass der Himmel doch bitte nicht immer blau ist. Manchmal schaut man aus dem Fenster und sieht nur eine tr\u00fcbe, grau-wei\u00dfliche Suppe und keinen klaren, blauen Himmel. Das stimmt, und daf\u00fcr ist ein anderer Streuungs-Vorgang verantwortlich, n\u00e4mlich die sogenannte &#8222;Mie-Streuung&#8220;. Die findet statt, wenn die Teilchen an denen das Licht gestreut wird, keine kleinen Molek\u00fcle oder Atome sind, sondern gr\u00f6\u00dfer &#8211; ungef\u00e4hr so gro\u00df wie die Wellenl\u00e4nge des Lichts selbst. Das k\u00f6nnen zum Beispiel kleine, feine Wasserstr\u00f6pfchen sein. Oder Staub- und Ru\u00dfpartikel. In diesem Fall h\u00e4ngt das Ausma\u00df der Streuung kaum von der Wellenl\u00e4nge des Lichts ab. Alle Farben werden ann\u00e4hernd gleich stark gestreut und das wei\u00dfliche Sonnenlicht verteilt sich ebenso wei\u00dflich \u00fcber den ganzen Himmel. Das ist auch der Grund, warum Wolken wei\u00df erscheinen, denn die sind ja nichts anderes, als gro\u00dfe Ansammlungen feiner Wassertropfen, die \u00fcber den Himmel schweben. Und wenn die Luft sehr feucht ist, ist der ganze Himmel tr\u00fcb. Die Mie-Streuung kann man auch nachts beobachten, wenn sich um den hell leuchtenden Mond herum ein nebelartiger Lichthof bildet. Auch das liegt am Wasser in der Luft und ein Mond mit Hof ist daher ein Anzeichen f\u00fcr nahendes Schlechtwetter. <\/p>\n<figure id=\"attachment_36554\" aria-describedby=\"caption-attachment-36554\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/SonneNebel-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SonneNebel-1024x768-1.jpg\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"480\" class=\"size-large wp-image-36554\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36554\" class=\"wp-caption-text\">Tyndall-Effekt (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:SonneNebel.jpg\">Bild: FEXX<\/a>, <a href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/3.0\/deed.en\">CC-BY-SA 3.0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Etwas erfreulicher ist die Mie-Streuung zu sehen, wenn man es mit dem Tyndall-Effekt zu tun hat. Man kennt das: Man spaziert zum Beispiel durch den Wald und das Sonnenlicht bildete wundersch\u00f6ne Strahlen, die durch das Bl\u00e4tterdach fallen. Auch hier ist der Grund die Streuung des Lichts an Staub- oder Wasserpartikeln. Ein Teil des Sonnenlichts wird dadurch seitlich aus dem Strahl heraus gestreut, weswegen wir ihn auch von der Seite aus sehen k\u00f6nnen. <\/p>\n<p>Es gibt noch jede Menge andere Arten der Lichtstreuung. Zum Beispiel all die F\u00e4lle, wo Licht nicht an Atomen, Molek\u00fclen oder Partikeln gestreut wird, sondern an Elementarteilchen wie Elektronen. Und es muss ja auch nicht immer nur f\u00fcr unsere Augen sichtbares Licht sein; gestreut werden kann jede Art der elektromagnetischen Strahlung, auch R\u00f6ntgenstrahlung, Radiostrahlung, und so weiter. Es ist sogar m\u00f6glich, dass Licht an Licht gestreut wird. Das klingt seltsam, denn was soll da der Grund sein? Der Grund ist in dem Fall die Quantenmechanik und die Tatsache, dass es Quantenfluktuationen gibt, die kurzfristig Teilchen hervorbringen, die dann aber gleich wieder verschwinden. Die spielen in der Alltagswelt keine Rolle, sorgen aber daf\u00fcr, dass Licht sogar an Licht gestreut werden. Diese Art der Streuung spielt sogar eine Rolle in der Astronomie &#8211; aber das ist eine so lange Geschichte, dass ich sie mir lieber f\u00fcr eine andere Folge aufhebe. Lichtstreuung ist eben tats\u00e4chlich ein sehr vielf\u00e4ltiges Problem und es kann sehr viel passieren, wenn man dem Licht in die Quere kommt. <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg09.met.vgwort.de\/na\/d202780aeb54480da65871b6d9782d59\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei Spotify. 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