Sonnenuntergang im Wasserglas

Die Sonne ist unsere größte Energiequelle. Sie schenkt uns Wärme und Licht. Dieses Licht erscheint uns weiß. Wie kommt es nun, dass der Himmel bei Sonnenaufgang und -untergang meist in gelb-orangen Tönen strahlt? Dieses Farbenspiel lässt sich mit einem einfachen Experiment erklären.

Das brauchst du dazu

• Glasgefäß gefüllt mit Wasser
• Taschenlampe
• etwas Milch
• Esslöffel

So gehts

1. Platziere das mit Wasser gefüllte Glasgefäß vor dir auf den Tisch.
2. Leuchte mit der Taschenlampe von hinten durch das Glasgefäß und beobachte die Farbe des Lichts. Was siehst du? Welche Farbe hat das Licht?
3. Gib nun einige Tropfen Milch ins Wasser und rühre gründlich um.
4. Leuchte erneut mit der Taschenlampe von hinten durch das Glasgefäß, nun durch das milchige Wasser. Hat sich die Lichtfarbe verändert? Welche Farbe siehst du jetzt?

Wenn du keinen Unterschied erkennst, gib noch mehr Milch dazu oder verdünne mit Wasser, falls es zu milchig ist.

Ergebnis
Klares Wasser zeigt weißes Licht, während milchiges Wasser gelb-orange strahlt – ähnlich wie beim Sonnenaufgang und -untergang. Dieses Phänomen spiegelt die Streuung des Lichts in der Atmosphäre wider, was auch die warmen Farben des Morgenrots (Abendrots) erklärt.

Hintergrundinfo
Licht, das für das menschliche Auge weiß erscheint, besteht aus einer Vielzahl von Farben – rot, orange, gelb, grün, blau und violett, wie sie im Regenbogen sichtbar werden. Diese Farben entsprechen unterschiedlichen Wellenlängen. Ein Prisma kann die sechs Spektralfarben sichtbar machen und verdeutlichen, wie Licht in unterschiedliche Wellenlängen zerlegt wird.

Das menschliche Auge kann Licht im Wellenlängenbereich von 380 bis 780 Nanometern (nm) wahrnehmen. Blaues Licht hat kürzere Wellenlängen, während rotes Licht längere Wellenlängen aufweist. Licht mit Wellenlängen außerhalb dieses Bereichs, wie ultraviolettes (UV) und infrarotes (IR) Licht, ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar.

Das Sonnenlicht muss die Atmosphäre der Erde durchqueren. Trifft es dabei auf Partikel, wird es gestreut. Hier gilt: Blaues Licht wird stärker gestreut als rotes. Dieses Streulicht lässt den Himmel am Tag blau erscheinen.
Morgens und abends trifft das Licht in einem sehr schrägen Winkel auf die Lufthülle. Das Sonnenlicht muss einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen und trifft so auch auf mehr Partikel, die die blauen Anteile des Lichts herausfiltern. Dies führt zu einem eindrucksvollen Gelb-Orangeton am Himmel. Und wenn viele Partikel in der Luft sind, etwa Staub aus der Sahara, dann leuchtet der Himmel sogar dunkelrot.

Das Experiment verdeutlicht, wie die Streuung von Licht durch kleine Partikel zu Farbveränderungen führt. Beim Auftreffen des Lichts auf die Fettmoleküle der Milch werden die blauen Anteile des Lichts, die eine kürzere Wellenlänge haben, viel stärker gestreut, als die roten Lichtteile, die beinahe geradlinig durch die Flüssigkeit gelangen. Daher sieht man auch mehr gelbe bis rote Lichtanteile.

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