Wenn wir diese Fragen beantworten, müssen wir verstehen, dass der Himmel nicht wirklich blau ist. Es passiert einfach so ein strahlendes Phänomen, dass es bereits blau genannt wird. Der Grund dafür ist, dass die langen Wellen der roten Farbe durch die Streuung von Licht auf die Moleküle der Atmosphäre absorbiert werden und die kurzen Wellen der blauen Farbe in verschiedene Richtungen gestreut werden.
Wenn die Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre gehen, interagieren sie mit Luftmolekülen. Das Ergebnis ist die Lichtstreuung. Und je kürzer die Wellen des Lichts sind, desto stärker ist seine Streuung. Es ist die blaue Farbe, die die kürzesten Wellen im Lichtspektrum hat und sich daher in alle Himmelsrichtungen ausbreitet.
Und was passiert im Weltraum? Warum ist er schwarz? Der Grund ist einfach - der Raum zwischen den Sternen ist praktisch Dutzende, Hunderte Male leer. Und was von dort nicht gesendet wird, wird einfach in verschiedene Richtungen verteilt. Dies ist der Unterschied zwischen der unzureichenden Anrechnung von Licht in kosmischen Proportionen und dem Vorhandensein großer Mengen von Sonnenstrahlen in der Atmosphäre.
Reflexion des Sonnenlichts in der Atmosphäre
Einer der Gründe, warum der Himmel blau ist, hängt mit der Reflexion des Sonnenlichts in der Erdatmosphäre zusammen.
Wenn das Licht von der Sonne die oberen Schichten unserer Atmosphäre erreicht, tritt es mit den Luftmolekülen und Staubpartikeln in Wechselwirkung, die sich darin befinden. Diese Teilchen brechen das Licht in verschiedene Bestandteile seines Farbspektrums auf. Als Ergebnis dieser Zersetzung von Licht tritt ein Phänomen auf, das als Dispersion bezeichnet wird.
Luft enthält normalerweise viele Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle, die die Fähigkeit haben, kurzwellige blaue und violette Lichtstrahlen zu zerstreuen. Die längeren Lichtstrahlen, wie Rot und Orange, werden weniger effizient gestreut. Wenn also Licht durch die Atmosphäre gelangt, sehen wir einen blauen Himmel.
Wenn jedoch Licht durch die tieferen Schichten der Atmosphäre gelangt, werden die blauen und violetten Strahlen noch stärker gestreut, während die roten und orangefarbenen Strahlen vorherrschen. Dies erklärt, warum der Himmel bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang roter erscheint.
Es gibt keine Atmosphäre im Weltraum, die Licht streuen könnte. Wenn wir also in den Weltraum schauen, sehen wir einen schwarzen Himmel, da das Licht nicht zerstreut oder zurück zu uns reflektiert wird.
Streuung des Sonnenlichts an Luftmolekülen
Warum ist der Himmel blau? Sonnenlicht, das aus verschiedenen Farbkomponenten besteht, wird durch die Atmosphäre auf Luftmoleküle gestreut. Die Lichtstreuung erfolgt durch die Dispersion – die Fähigkeit eines Stoffes, die Lichteigenschaft abhängig von seiner Wellenlänge zu verändern.
Luftmoleküle streuen Licht mit kurzen Wellenlängen (violett und blau), größer als Licht mit Wellenlängen anderer Farben. Dies liegt daran, dass die Wellenlänge des Lichts im Vergleich zur Größe der Luftmoleküle kleiner ist.
Wenn Licht auf Luftmoleküle gestreut wird, ändert es die Richtung und ein Teil des Lichts weicht vom direkten Weg des Sonnenlichts ab. Dieses Phänomen wird als rayleigh-streuung. Licht mit Wellenlängen, die kurz sind (blau und violett), wird mehr abgelenkt, so dass der Himmel blau erscheint.
Die restlichen Lichtfarben, wie Rot und Orange, haben längere Wellen und zerstreuen sich weniger. Wenn Sonnenlicht durch die Atmosphäre gelangt, scheint der Himmel daher einen sanften blauen Farbton zu haben.
Im Weltraum, wo es keine Atmosphäre gibt, wird das Licht nicht auf Luftmoleküle gestreut und verläuft unverändert. Wenn wir also in den Weltraum schauen, sehen wir einen schwarzen Himmel ohne Farbe.
Einfluss der Wellenlänge auf die Farbe des sichtbaren Lichts
Das Licht mit der größten Wellenlänge ist rot und das Licht mit der kleinsten ist violett. Die Reihenfolge der Farben, von den längsten zu den kurzwelligsten, wird durch das sichtbare Lichtspektrum beschrieben: rot, orange, gelb, grün, blau, blau und lila.
Wenn Licht durch die Erdatmosphäre gelangt, verursacht seine Wechselwirkung mit Luftmolekülen und anderen Teilchen das Phänomen der Streuung. Durch die Streuung bricht das Licht in verschiedene Farben auf und breitet sich in alle Richtungen aus.
Als Folge der Lichtstreuung erhält der Himmel eine blaue Farbe. Dies liegt daran, dass die kurzwelligen blauen und violetten Strahlen stärker gestreut werden als andere Farben. Das rote und orangefarbene Licht wird durch die Atmosphäre relativ schwach gestreut und viele Partikel werden über große Entfernungen transportiert, weshalb der Himmel bei Sonnenuntergang und Sonnenaufgang einen rötlichen Farbton erhält.
Wenn wir uns über die Erdatmosphäre erheben und uns im Weltraum befinden, werden wir den schwarzen Himmel sehen. In Abwesenheit von Atmosphäre, Streuung und anderen Faktoren breitet sich das Licht der Himmelsobjekte ungestört aus und wir sehen sie unverändert in den ursprünglichen Farben.
Keine Atmosphäre im Weltraum
Auf der Erde sieht der Himmel wegen eines Phänomens, das Rayleigh-Streuung genannt wird, blau aus. Luft besteht aus verschiedenen Molekülen, die Licht von der Sonne in alle Richtungen streuen. Kürzere Lichtwellen (blau und violett) werden stärker gestreut als längere Wellen (rot und Orange). Somit wird das blaue Licht mehr gestreut als andere Farben und wird in diffuser Form in die Augen des Betrachters reflektiert, wodurch ein blauer Himmel entsteht.
Im Raum, wo es keine Atmosphäre gibt, geht Licht ohne Streuung durch. Dies bedeutet, dass alle Farben die Kamera unverändert durchlaufen und der Beobachter den schwarzen Himmel sieht. Darüber hinaus fehlen im Weltraum Lichtquellen wie Licht von der Sonne oder reflektiertes Licht von der Erde, was die visuelle Wahrnehmung von Schwarz verstärkt.
Daher ist der Mangel an Atmosphäre im Weltraum der Hauptgrund dafür, warum der Himmel im Weltraum schwarz aussieht, im Gegensatz zum blauen Himmel auf der Erde.
Die Bildung des Farbschemas der visuellen Wahrnehmung
Warum ist der Himmel blau?
Eine der am häufigsten gestellten Fragen lautet: "Warum ist der Himmel blau?». Aufgrund der physischen Natur ist der Himmel aufgrund eines Phänomens, das Rayleigh-Streuung genannt wird, blau. Die oberen Schichten der Atmosphäre enthalten Moleküle von Gasen wie Sauerstoff und Stickstoff. Wenn das Licht von der Sonne auf diese Moleküle fällt, beginnen sie, das Licht in verschiedene Richtungen zu streuen. Wenn langwellige rote und orangefarbene Strahlen zerstreut werden, werden sie weniger aktiv zerstreut, während die kurzwelligen blauen und violetten Strahlen intensiver zerstreut werden. Deshalb erscheint uns der sichtbare Himmel blau.
Warum ist der Kosmos schwarz?
Im Gegensatz zum Himmel auf der Erde sieht der Kosmos schwarz aus. Dies ist auf das Fehlen von Molekülen im Vakuum des Kosmos zurückzuführen, die Licht streuen können. Ein Vakuum hat keine Atmosphäre, die die gleiche Rolle spielt wie unsere Atmosphäre, indem es Licht streut. Wenn wir also in den kosmischen Abgrund schauen, sehen wir nur einen schwarzen Hintergrund, Sterne und andere einzigartige Objekte.
Das Farbschema der Wahrnehmung wird nicht nur bei der Beobachtung des Himmels und des Kosmos gebildet, sondern auch im normalen Alltag. Wir sehen verschiedene Farben um uns herum aufgrund der Absorption und Reflexion von Licht durch verschiedene Objekte. Verschiedene Farben verursachen unterschiedliche Emotionen und Empfindungen in unserer Wahrnehmung, daher ist ein Farbschema in der Welt des Designs, der Kunst und des Marketings von wesentlicher Bedeutung.
