Himmelblau,AbendrotundRegenbögen LeibnizKollegTübingen SeminarPhysik DozentThorstenNagel KristinR.&CharlotteG. 16.11.2015 Himmelblau Rayleigh-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:LichtwirddurchMedium abgeschwächt LichtmitkürzererWellenlängewirdstärker abgeschwächtbzw.blauesLichtwird stärkergestreut Abends:LängererWegdurchdie Atmosphäre:RotesLichtwirdeher durchgelassen Regenbogen Haupt-undNebenbogen(42°bzw.51°) - KonzentrischeKreiseumdenGegenpunkt (VerlängerungderAchseSonne-Betrachter)derSonne JetieferdieSonnesteht,desto größerderBogen LichtbrechungimRegentropfen - - Möglichkeit1:Sonnenstrahlen treteninRegentropfeneinund werdeneinmalreflektiert(beiEin- undAustritterfolgteineBrechung nachBrechungsindexdesWassers) àHauptbogen Möglichkeit2:Zweimalreflektiert àNebenbogen Möglichkeit3:Mehralszweimal reflektiertàunwahrscheinlicher, Regenbögenabermessbar - Möglichkeit4:keineReflexion;BogenzwischenSonneundBetrachteràWirdüberstrahlt DermaximalabgelenkteStrahl - - BündelausparallelenStrahlentrifftauf WassertropfenàeinzelneLichtstrahlenwerden unterschiedlichgebrochen MaximalabgelenkterStrahl:AlleanderenStrahlen werdenwenigerstarkgebrochen InNähedesmax.abgelenktenStrahl:Häufungder StrahlenbeiAustrittausdemWassertropfen NurStrahleninderNähedesmax.abgelenkten StrahlsbildendenRegenbogen DieFarbendesRegenbogens - - LichtunterschiedlicherWellenlängenà unterschiedlichstarkeBrechung Blauamstärksten;Rotamschwächsten DurchzweifacheBrechungteilendieStrahlensich weiterauf RoterStrahl:Wirdschwächergebrochenà größererWinkelàAußenseitedesHauptbogens Nebenbogen:ZweifacheReflexionàkleinerer WinkelàUnterseitedesRegenbogens HelligkeitunterdemHauptbogen:Strahlen,die wenigerstarkals42°gebrochenwerden,werden alsAufhellungwahrgenommen AußenseitedesNebenbogens:GleichesPhänomen(nurschwächer) Quellen - Schlegel,Kristian:VomRegenbogenzumPolarlicht.LeuchterscheinungeninderAtmosphäre. 2.AuflageHeidelberg,Berlin2001. GerthsenPhysik.Hrsg.v.DieterMeschede.22.völligneubearbeiteteAuflage,Berlin Heidelberg2014.