Wieso ist der Himmel tagsüber blau und abends rot?

Wer dieser Tage nicht gerade von Gewittern heimgesucht wird, kann ihn bewundern – den Sonnenuntergang, der oft mit wunderbaren Farbspielen einhergeht.

Aber wieso sind Sonnenuntergänge eigentlich rot, und warum erscheint der Himmel tagsüber blau?

Staub und Wassertröpfchen

Dass der Himmel mal blau und mal rot erscheint kommt daher, dass das Sonnenlicht auf kleine Teilchen in der Luft trifft. Diese Teilchen sind Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle der Luft, aber auch Staub und Wassertröpfchen, so genannte Aerosole. Das Sonnenlicht an sich ist weiß. Es enthält allerdings alle Farben des Regenbogens, die zusammen weiß ergeben. Und jede Farbe des Sonnenlichtes besitzt eine andere Wellenlänge.

Reflektion und Streuung

Blaues Licht hat die kürzeste Wellenlänge, rotes die längste. Wenn die Sonnenstrahlen auf die Teilchen der Luft treffen, werden sie von diesen reflektiert. Die reflektierten Lichtwellen treffen wieder auf andere Teilchen und so weiter. Das Sonnenlicht wird somit an den Teilchen gestreut.

Da die Luftteilchen natürlich winzig sind, werden an ihnen vor allem die kurzwelligen blauen Lichtstrahlen gestreut. Daher erscheint der Himmel am Tag blau. Im Laufe des Tages wandert die Sonne von Ost nach West. Wenn sie untergeht, muss ihr Licht einen weiteren Weg zu unseren Augen nehmen als am Mittag, wenn sie senkrecht steht. Wenn Licht durch etwas hindurch muss, wird es abgeschwächt. Das wird zum Beispiel bei Nebel ganz deutlich.

Das kurzwellige blaue Licht wird am stärksten abgeschwächt, wenn es durch irgendetwas hindurch muss. Da das Sonnenlicht am Abend den weitesten Weg zu uns zurücklegen muss, werden die blauen Lichtwellen auf diesem Weg ausgelöscht. In der Physik spricht man von Extinktion. Jetzt wird nur noch das verbleibende langwellige Licht gestreut. Und das ist rot.

Sonnenuntergang©Michael Walz_pixelio.de

Intensives Farbenspiel

Die langwelligen Strahlen werden an den ganz kleinen Teilchen der Luft nicht so gut gestreut wie die kurzwelligen blauen. Daher ist der Sonnenuntergang umso roter, je mehr größere Teilchen in der Luft schweben. Das können Rußteilchen oder dickere Wassertropfen sein. Aus diesem Grund ist ein Sonnenuntergang besonders prächtig, wenn die Luft sehr feucht oder von Schadstoffen verschmutzt ist.