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Himmelblau, Abendrot und Regenbögen Himmelblau Rayleigh-Streuung (Molekül < λ) - Streuung des Lichts ist abhängig von der Wellenlänge - Elektromagnetische Welle regt Elektron des Moleküls an - Abregung: Es entsteht eine elektromagnetische Welle (vgl. S. 43) - Blaues Licht wird stärker gestreut (mehr Energie) à 16x stärker als rotes Licht Mie-Strahlung (Aerosol ≈ λ) - Aerosole = Staub, Wassertröpfchen, Kristall, Rauch - Je nach Größe der Aerosole wird Licht unterschiedlicher Wellenlängen gestreut à weißer Gesamteindruck - Je mehr Aerosole, desto weißer à „verwässertes Blau“ Abendrot - Extinktion: Licht wird durch Medium abgeschwächt - Licht mit kürzerer Wellenlänge wird stärker abgeschwächt bzw. blaues Licht wird stärker gestreut - Abends: Längerer Weg durch die Atmosphäre: Rotes Licht wird eher durchgelassen Regenbogen Haupt- und Nebenbogen (42° bzw. 51°) - Konzentrische Kreise um den Gegenpunkt (Verlängerung der Achse Sonne-Betrachter) der Sonne - Je tiefer die Sonne steht, desto größer der Bogen Lichtbrechung im Regentropfen - Möglichkeit 1: Sonnenstrahlen treten in Regentropfen ein und werden einmal reflektiert (bei Ein- und Austritt erfolgt eine Brechung nach Brechungsindex des Wassers) à Hauptbogen - Möglichkeit 2: Zweimal reflektiert à Nebenbogen - Möglichkeit 3: Mehr als zweimal reflektiert à unwahrscheinlicher, Leibniz Kolleg Tübingen Seminar Physik Dozent Thorsten Nagel Kristin R. & Charlotte G. 16.11.2015

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Page 1: Himmelblau, Abendrot und Regenbögen - IAAT …astro.uni-tuebingen.de/.../Handout-Himmelblau.pdf · · 2015-11-15Himmelblau Rayleigh-Streuung (Molekül < λ) - Streuung des Lichts

Himmelblau,AbendrotundRegenbögenHimmelblauRayleigh-Streuung(Molekül<λ)

- StreuungdesLichtsistabhängigvonderWellenlänge- ElektromagnetischeWelleregtElektrondesMolekülsan- Abregung:EsentstehteineelektromagnetischeWelle(vgl.S.43)- BlauesLichtwirdstärkergestreut(mehrEnergie)à16xstärkeralsrotesLicht

Mie-Strahlung(Aerosol≈λ)

- Aerosole=Staub,Wassertröpfchen,Kristall,Rauch- JenachGrößederAerosolewirdLichtunterschiedlicherWellenlängengestreutàweißer

Gesamteindruck- JemehrAerosole,destoweißerà„verwässertesBlau“

Abendrot

- Extinktion:LichtwirddurchMediumabgeschwächt

- LichtmitkürzererWellenlängewirdstärkerabgeschwächtbzw.blauesLichtwirdstärkergestreut

- Abends:LängererWegdurchdieAtmosphäre:RotesLichtwirdeherdurchgelassen

RegenbogenHaupt-undNebenbogen(42°bzw.51°)

- KonzentrischeKreiseumdenGegenpunkt(VerlängerungderAchseSonne-Betrachter)derSonne

- JetieferdieSonnesteht,destogrößerderBogen

LichtbrechungimRegentropfen

- Möglichkeit1:SonnenstrahlentreteninRegentropfeneinundwerdeneinmalreflektiert(beiEin-undAustritterfolgteineBrechungnachBrechungsindexdesWassers)àHauptbogen

- Möglichkeit2:ZweimalreflektiertàNebenbogen

- Möglichkeit3:Mehralszweimalreflektiertàunwahrscheinlicher,

LeibnizKollegTübingenSeminarPhysik

DozentThorstenNagelKristinR.&CharlotteG.

16.11.2015