Warum ist der Himmel blau?

An einem klaren Tag ist der Himmel blau und die Sonne gelb. Im Weltraum rund um die Erde ist der Himmel dagegen schwarz. Woher kommt also das Blau?

Spiegelt sich darin das Meer?

Oft heißt es, der Himmel sei blau, weil sich das Meer darin spiegelt. Doch über einer Wüste, Hunderte Kilometer von jeder Küste entfernt, ist der Himmel genauso blau. Eher ist es umgekehrt: Im Meer spiegelt sich der Himmel.

Sonnenlicht ist ein Farbgemisch

Das Licht der Sonne ist in Wirklichkeit ein Gemisch aus allen Farben des Regenbogens. Das zeigt ein Glasprisma: Es zerlegt das Licht in Farben von Rot bis Violett.

Jede Farbe hat eine andere Welle

Licht ist eine Welle, und Farben unterscheiden sich in der Wellenlänge. Rotes Licht hat lange Wellen, blaues und violettes kurze. Winzig sind sie alle, etwa ein halbes Tausendstel Millimeter.

Luft streut das Licht

Luft besteht aus winzigen Stickstoff- und Sauerstoffmolekülen, tausendmal kleiner als eine Lichtwelle. Das meiste Licht fliegt an ihnen vorbei, doch ab und zu lenkt ein Molekül ein Stück Licht in eine andere Richtung. Das nennt man Streuung.

Blau wird stärker gestreut

Licht bringt ein Molekül zum Schwingen, und das strahlt dann selbst zur Seite ab. Kurze blaue Wellen bringen es schneller zum Schwingen, und je schneller es schwingt, desto mehr Licht streut es. Blau wird so etwa fünfmal stärker gestreut als Rot, das fast vollständig geradeaus durch die Luft geht.

Darum leuchtet der ganze Himmel

Wohin du auch abseits der Sonne schaust, siehst du Licht, das Luftmoleküle zu dir umgelenkt haben. Und das ist vor allem blau, darum leuchtet der ganze Himmel blau. Ohne Luft wäre der Himmel auch am Tag schwarz, wie auf dem Mond.

Und warum ist die Sonne gelb?

Das Blau, das du am Himmel siehst, fehlt im Strahl, der direkt von der Sonne zu dir kommt. Ohne einen Teil des Blaus wirkt ihr Licht gelblich. Astronauten im Orbit sehen die Sonne weiß, denn sie schauen nicht durch Luft auf sie.

Warum ist er dann nicht violett?

Violettes Licht hat eine noch kürzere Welle und wird daher noch stärker gestreut. Im Sonnenlicht steckt aber weniger davon als von Blau, und unsere Augen nehmen es nur schwach wahr. Aus dem Gemisch gestreuter Farben sehen wir deshalb Blau.

Warum ist der Sonnenuntergang rot?

Abends fällt das Sonnenlicht schräg ein und legt einen viel längeren Weg durch die Luft zurück als mittags. Das Blau wird unterwegs fast ganz gestreut, und bei dir kommen vor allem Orange und Rot an.

Probier es selbst

Gib ein paar Tropfen Milch in ein hohes Glas Wasser und leuchte es in einem dunklen Raum mit einer Taschenlampe von der Seite an. Von der Seite wirkt das Wasser bläulich, und der Lichtfleck an der Wand hinter dem Glas ist orange. Die Milchtröpfchen streuen das Licht ähnlich wie die Luft.

Also: Warum ist der Himmel blau?

Sonnenlicht ist ein Farbgemisch. Luft streut kurze blaue Wellen viel stärker als lange rote, deshalb kommt Blau vom ganzen Himmel zu uns. Im direkten Sonnenstrahl fehlt dann ein Teil davon, darum ist die Sonne gelb. Abends fehlt es fast ganz, und übrig bleibt Rot.