Warum ist der Himmel blau? Warum ist der Himmel blau (für Kinder)? Warum ist der Himmel tagsüber blau und der Sonnenuntergang rot?

Warum ist der Himmel blau? Diese Frage hören Sie oft, wenn Sie an einem klaren Tag die Straße entlanggehen und die Hand Ihres Kindes halten. Und in einem Moment, als das Baby seinen Kopf zum Himmel hebt und sich für die blaue Farbpalette mit den seltenen Wolkenstrichen darauf interessiert, wird es an Ihrem Ärmel ziehen und seine einzigartige Frage stellen: „Papa/Mama, warum ist der Himmel blau?“ ?“ Du schaust in den Himmel und stellst fest, dass die Antwort dort nicht geschrieben steht. Und es stellt sich heraus, dass Sie Ihrem Baby nichts zu sagen haben. Aber es ist notwendig.

In diesem Zusammenhang wurde dieser Artikel verfasst. Es bringt Eltern und Kindern ein einfaches Verständnis dafür näher, was sich über uns befindet und was genau die blaue Grenze um unsere Welt bildet, die wir Himmel nennen.

Was ist also zunächst einmal blauer Himmel? Beginnen Sie mit der Tatsache, dass der Himmel blau ist – es ist nur Luft, ähnlich der, die uns unten umgibt, nur ist sie oben und es gibt mehr davon. Das Kind wird diese Erklärung sofort verstehen und möglicherweise über Ihre Antwort nachdenken, bevor Sie mit der Erklärung fortfahren.

Der Himmel ist überall und überall blau. Lediglich je nach Ort kann es im Blaugrad unterschiedlich sein. Ist Ihnen aufgefallen, dass an einem klaren Tag die Sonne herauskommt und für Licht und Wärme sorgt? Die Sonne ist in vielerlei Hinsicht ein Garant für gute Laune, und vielleicht haben Sie sich gerade deshalb dazu entschlossen, eine kleine Auszeit vom Arbeitsalltag zu nehmen und mit Ihrem neugierigen Baby zu entspannen.

Der Hauptgrund, warum der Himmel blau ist, liegt also gerade in den Sonnenstrahlen, in ihrer einzigartigen Wechselwirkung mit der Luft. Die Sonne, die die Erde mit ihren hellen Strahlen beleuchtet, findet ein Hindernis in Form einer Luftschicht, die unseren Planeten von allen Seiten „umhüllt“. Durch diese Luft muss er „durchbrechen“, um uns mit seiner Wärme zu versorgen. Von Rot bis Lila war zunächst alles darin enthalten. Alle Farben des Regenbogens werden in einen Sonnenstrahl gelegt! Und genau in dem Moment, in dem ein bestimmter Sonnenstrahl durch einen Lufthaufen fällt, nimmt der Himmel die begehrte blaue Farbe an. Ein Sonnenstrahl ist wie ein Künstlerpinsel, der mit seinen Farben eine helle Leinwand „bespritzt“. Dadurch bleibt von diesem „Spritzen“ nur noch eine Farbe übrig. Und dieser Farbe gehört unser Himmel. Warum ist der Himmel blau? Denn Blau ist die ausdrucksstärkste Farbe von allen, die in den Himmel fallen. Das Blau des Himmels ist in vielerlei Hinsicht ein einzigartiges Naturphänomen, das uns eine wunderbare Stimmung und ein Gefühl von Freiheit und Klarheit vermittelt. Es sind diese Eigenschaften, die die blaue Farbe hat. Auf keinen Fall übt er Druck auf eine Person aus.

Diese Antwort wird Ihr Kind mit einem glücklichen Lächeln zum Lächeln bringen. Er wird mit nicht ganz ausdrucksstarken Worten sagen, dass es schön ist, und dich vielleicht für eine solche Antwort küssen, wenn du ihn in die Arme nimmst. Jede Antwort, die Sie auf ein solches Problem geben, sei es die Frage „Warum ist der Himmel blau?“ oder „Was ist Leben?“, trägt dazu bei, dass das Kind die Gesetze des Lebens lernt und lernt, nach denen es in Zukunft existieren muss. Das Bewusstsein des Kindes sollte nicht durch falsche Erfindungen verzerrt werden. Ihre Antworten sollten möglichst einfach und verständlich sein, dann wird das Kind Ihnen immer dankbar sein.

Wir begrüßen die neugierigsten Menschen auf den Seiten unserer Website! Heute werden wir eine Frage ansprechen, die neugierige Köpfe (insbesondere Kinder) oft beunruhigt, aber nicht jeder findet die Möglichkeit, sie herauszufinden Warum ist der Himmel immer noch blau?, weil die Luft tatsächlich durchsichtig ist. Wir werden versuchen, es kurz zu beantworten.

Was wird Wikipedia sagen?

Wenn wir etwas nicht wissen, können wir die Antwort immer in Wikipedia finden. Werfen wir also einen Blick dorthin und sehen, was uns diese Ressource sagt.

Tatsächlich finden Sie hier einen Link zum erforderlichen Material.

Gut gesagt auf Wikipedia! Stimmt, es ist irgendwie nicht ganz klar. Das Einzige, was geklärt werden kann, ist die Tatsache, dass die Sonnenstrahlen unsere Atmosphäre erreichen, ihnen etwas passiert und wir einen blauen Himmel sehen. Nein, das wird nicht funktionieren, versuchen wir genauer und in einer verständlicheren Sprache zu verstehen, warum der Himmel blau ist.

Tatsächlich ist der Grund dafür ein Konzept wie „ Lichtstreuung»!

Lichtstreuung

Die Sonne sendet also weiße Strahlen aus. Weiß umfasst bekanntlich alle für uns sichtbaren Farben des Spektrums. Beweis dafür - Regenbogen. Es entsteht, weil Sonnenlicht, das auf Wassertröpfchen trifft, gebrochen wird und in verschiedene Farben zerfällt. Für etwas Ähnliches sehen wir auch blauen Himmel.

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Tatsache ist, dass es in der Luft viele Gasmoleküle gibt, die das Sonnenlicht streuen. Lichtpartikel werden in verschiedene Richtungen gestreut, sodass die blaue Farbe des Himmels sowohl für Erdbewohner als auch für Astronauten von der ISS in Form eines blauen Heiligenscheins sichtbar ist. Aber warum blau, denn es gibt mindestens sieben Farben im Spektrum, wie man so schön sagt: „Jeder Jäger will wissen, wo der Fasan sitzt!“

Interessante Tatsache! Pro Tag atmet ein Mensch etwa 20 kg Luft ein. Dieses Volumen erreichen wir durch 22.000 Atemzüge am Tag.

Warum ist der Himmel blau?

Jede Farbe hat ihre eigene Wellenlänge. In der folgenden Abbildung können Sie sehen, wie dieser Indikator variiert.

Violett streut zu stark, Farben von Grün bis Rot hingegen streuen nicht sehr intensiv. Es stellt sich also heraus, dass Blau und blaue Partikel die goldene Mitte sind. Obwohl Violett besser streut als Blau, bemerken wir es aufgrund unserer Wahrnehmung nicht: Bei gleicher Helligkeit wird Blau von unserem Auge viel besser wahrgenommen als sein Bruder.

Hier ist ein gutes Video zu diesem Thema, das uns geholfen hat, dieses Problem zu verstehen:

Fassen wir zusammen

1. Sonnenlicht wird durch die Wechselwirkung mit Luftmolekülen in verschiedene Farben gestreut.
2. Von allen Farben ist Blau die Farbe, die am stärksten zur Streuung neigt.
3. Es stellt sich heraus, dass es tatsächlich den Luftraum erobert.

Natürlich sind die bereitgestellten Informationen etwas übertrieben und die Aufmerksamkeit sollte auf viele wissenschaftliche Fakten und Konzepte gerichtet werden, aber es ist mehr oder weniger klar, warum der Himmel blau ist.

Manchmal stellen Kinder Fragen, die Erwachsene durch ihre Einfachheit und gleichzeitig Komplexität verblüffen. Zum Beispiel – warum ist der Himmel blau? Wir sind so daran gewöhnt, die Farbe des Himmels als selbstverständlich zu betrachten, dass wir nicht einmal über die Gründe nachdenken. Umso interessanter ist es aber zu erfahren, wie man hier antworten kann.

Was sagt die Physik?

Selbst wenn ein kleines Kind die wissenschaftliche Erklärung nicht verstehen kann, muss ein Erwachsener wissen, was die Farbe des Himmels über unseren Köpfen beeinflusst. Die moderne Physik gibt eine ziemlich klare Antwort.

• Die wahre Farbe des Sonnenlichts – Weiß – besteht aus sieben Spektraltönen. Aber der Himmel über unserem Kopf ist nicht weiß, sondern blau, da die Erde von einer dichten Atmosphäre umgeben ist und eine Barriere zwischen uns und dem Sonnenlicht darstellt.
• Beim Erreichen der Erdatmosphäre wird das Licht sozusagen gezwungen, die Moleküle verschiedener Gase zu „durchbrechen“ – durch Stickstoff und Sauerstoff, Wasser und kleinste Staubpartikel.
• Die Farben des Spektrums sind hinsichtlich Wellenlänge und Streuvermögen nicht identisch. Beispielsweise haben rote Farbtöne des Spektrums eine geringere Streukraft, während violette Farbtöne – zu denen auch Blau gehört – stärker streuen. Daher erreichen uns einige Farben fast nicht durch die dichte Atmosphäre, absorbiert von den Molekülen atmosphärischer Gase, während andere sicher unser Sehvermögen erreichen. Dieser Ausbreitungsprozess wird auch wissenschaftlich als „Dispersion“ bezeichnet. Darüber hinaus ist das menschliche Auge so konzipiert, dass es die blaue Farbe klarer wahrnimmt als die grüne oder violette Farbe – deshalb sehen wir den Himmel blau.
• Neben den „primären“ Teilchen des Sonnenlichts treten beim Durchgang durch die Atmosphäre auch weitere auf – bei Kontakt mit Gasmolekülen werden diese durch Lichtstrahlen aktiviert und ebenfalls zum Leuchten gebracht. Und wieder ist es die blaue Farbe, die am stärksten zur Streuung neigt und für unser Auge erkennbar ist.

Wie kann man einem kleinen Kind antworten?

Natürlich sind die obigen Erklärungen für Kinder nicht sehr geeignet. Wenn Sie in einem Gespräch mit einem Schulkind noch über das Konzept des Sonnenspektrums sprechen und ein vereinfachtes, aber dennoch physikalisches Modell erstellen können, ist für jüngere Kinder eine einfachere Antwort erforderlich.

Am einfachsten ist es in diesem Fall zu sagen, dass sich blaue Seen und Flüsse im Himmel zu spiegeln scheinen – so wie sich der Himmel in ihnen spiegelt. Diese Erklärung wird dem Kind mehrere Jahre lang recht gut passen – bis es erwachsen wird, um ein ernsteres Gespräch zu führen.

Warum ist der Himmel blau? Es ist schwierig, auf eine so einfache Frage eine Antwort zu finden. Viele Wissenschaftler haben sich auf der Suche nach einer Antwort den Kopf zerbrochen. Die beste Lösung für das Problem wurde vor etwa 100 Jahren von einem englischen Physiker vorgeschlagen Lord John Rayleigh.

Die Sonne strahlt blendend reines weißes Licht aus. Das bedeutet, dass die Farbe des Himmels dieselbe sein sollte, er aber immer noch blau ist. Was passiert mit weißem Licht in der Erdatmosphäre?

Weißes Licht ist eine Mischung aus farbigen Strahlen. Mit einem Prisma können wir einen Regenbogen erschaffen.

Das Prisma teilt den weißen Strahl in farbige Streifen:

■Rot

■Orange

■ Gelb

■ Grün

■ Blau

■ Blau

■ Lila

Zusammengenommen bilden diese Strahlen wieder weißes Licht. Man kann davon ausgehen, dass das Sonnenlicht zunächst in farbige Bestandteile aufgespalten wird. Dann passiert etwas und nur blaue Strahlen erreichen die Erdoberfläche.

Warum ist der Himmel blau?

Es gibt mehrere mögliche Erklärungen. Die die Erde umgebende Luft ist eine Mischung aus Gasen: Stickstoff, Sauerstoff, Argon und anderen. In der Atmosphäre gibt es auch Wasserdampf und Eiskristalle. Staub und andere kleine Partikel schweben in der Luft. In den oberen Schichten der Atmosphäre befindet sich eine Ozonschicht. Könnte das der Grund sein? Einige Wissenschaftler glaubten, dass Ozon- und Wassermoleküle rote Strahlen absorbieren und blaue durchlassen. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Atmosphäre einfach nicht genug Ozon und Wasser enthielt, um den Himmel blau zu färben.

Im Jahr 1869 ein Engländer John Tindall schlugen vor, dass Staub und andere Partikel Licht streuen. Blaues Licht wird am wenigsten gestreut und gelangt durch Schichten solcher Partikel zur Erdoberfläche. In seinem Labor erstellte er ein Smogmodell und beleuchtete es mit einem hellen weißen Strahl. Der Smog verfärbte sich tiefblau. Tindall entschied, dass, wenn die Luft absolut klar wäre, nichts das Licht streuen würde und wir den strahlend weißen Himmel bewundern könnten. Lord Rayleigh unterstützte diese Idee ebenfalls, allerdings nicht lange. 1899 veröffentlichte er seine Erklärung:

Es ist Luft, nicht Staub oder Rauch, die den Himmel blau färbt.

Die wichtigste Theorie über die blaue Farbe des Himmels

Ein Teil der Sonnenstrahlen passiert Gasmoleküle, ohne mit ihnen zu kollidieren, und erreicht unverändert die Erdoberfläche. Der andere, größere Teil wird von Gasmolekülen absorbiert. Bei der Absorption von Photonen werden Moleküle angeregt, das heißt, sie werden mit Energie aufgeladen und geben diese dann in Form von Photonen ab. Diese sekundären Photonen haben unterschiedliche Wellenlängen und können jede Farbe von Rot bis Violett haben. Sie streuen in alle Richtungen: zur Erde, zur Sonne und zu den Seiten. Lord Rayleigh schlug vor, dass die Farbe des emittierten Strahls vom Überwiegen der Quanten der einen oder anderen Farbe im Strahl abhängt. Wenn ein Gasmolekül mit Photonen der Sonnenstrahlung kollidiert, gibt es acht blaue Quanten pro sekundäres rotes Quant.

Was ist das Ergebnis? Aus Milliarden von Gasmolekülen in der Atmosphäre strömt aus allen Richtungen intensives blaues Licht auf uns herab. In dieses Licht sind Photonen anderer Farben eingemischt, es ist also nicht rein blau.

Warum ist der Sonnenuntergang dann rot?

Allerdings ist der Himmel nicht immer blau. Es stellt sich natürlich die Frage: Wenn wir den ganzen Tag blauen Himmel sehen, warum ist der Sonnenuntergang dann rot? Rote Farbe wird von Gasmolekülen am wenigsten gestreut. Bei Sonnenuntergang nähert sich die Sonne dem Horizont und der Sonnenstrahl wird nicht senkrecht wie tagsüber, sondern schräg auf die Erdoberfläche gerichtet.

Daher ist der Weg, den es durch die Atmosphäre zurücklegt, viel länger als tagsüber, wenn die Sonne hoch steht. Aus diesem Grund wird das blau-blaue Spektrum in einer dicken Schicht der Atmosphäre absorbiert und erreicht die Erde nicht. Und längere Lichtwellen des rot-gelben Spektrums erreichen die Erdoberfläche und färben den Himmel und die Wolken in den für den Sonnenuntergang charakteristischen roten und gelben Farben.

Wissenschaftliche Erklärung

Oben haben wir die Antwort in relativ einfacher Sprache gegeben. Im Folgenden werden wir die Begründung anhand wissenschaftlicher Begriffe und Formeln zitieren.

Auszug aus Wiki:

Der Grund dafür, dass der Himmel blau erscheint, liegt darin, dass die Luft kurzwelliges Licht stärker streut als langwelliges Licht. Die Intensität der Rayleigh-Streuung, die durch Schwankungen der Anzahl der Moleküle von Luftgasen in Volumina verursacht wird, die den Wellenlängen des Lichts entsprechen, ist proportional zu 1/λ 4, λ ist die Wellenlänge, d. h. der violette Teil des sichtbaren Spektrums wird ungefähr gestreut 16-mal intensiver als das Rote. Da blaues Licht am Ende des sichtbaren Spektrums eine kürzere Wellenlänge hat, wird es stärker in die Atmosphäre gestreut als rotes Licht. Aus diesem Grund hat der Bereich des Himmels außerhalb der Richtung der Sonne eine blaue Farbe (aber nicht violett, da das Sonnenspektrum ungleichmäßig ist und die Intensität der violetten Farbe darin geringer ist, und auch aufgrund der geringeren Empfindlichkeit). des Auges gegenüber violetter Farbe und einer größeren Empfindlichkeit gegenüber Blau, was nicht nur diejenigen irritiert, die empfindlich auf blaue Farbkegel in der Netzhaut reagieren, sondern auch empfindlich auf rote und grüne Strahlen).

Während des Sonnenuntergangs und der Morgendämmerung wandert das Licht tangential zur Erdoberfläche, sodass der Weg, den das Licht in der Atmosphäre zurücklegt, viel länger ist als tagsüber. Aus diesem Grund wird der größte Teil des blauen und sogar grünen Lichts durch direktes Sonnenlicht gestreut, sodass das direkte Licht der Sonne sowie die von ihr beleuchteten Wolken und der Himmel in der Nähe des Horizonts rot gefärbt sind.

Wahrscheinlich kann bei einer anderen Zusammensetzung der Atmosphäre, beispielsweise auf anderen Planeten, die Farbe des Himmels, auch bei Sonnenuntergang, unterschiedlich sein. Beispielsweise ist die Farbe des Himmels auf dem Mars rötlich-rosa.

Streuung und Absorption sind die Hauptursachen für die Abschwächung der Lichtintensität in der Atmosphäre. Die Streuung variiert als Funktion des Verhältnisses des Durchmessers des streuenden Partikels zur Wellenlänge des Lichts. Wenn dieses Verhältnis weniger als 1/10 beträgt, tritt Rayleigh-Streuung auf, bei der der Streukoeffizient proportional zu 1/λ 4 ist. Bei größeren Werten des Verhältnisses der Größe der streuenden Teilchen zur Wellenlänge ändert sich das Streugesetz gemäß der Gustave-Mie-Gleichung; Wenn dieses Verhältnis größer als 10 ist, werden die Gesetze der geometrischen Optik mit ausreichender Genauigkeit für die Praxis angewendet.

Die Sonne, die unsere Erde erwärmt und beleuchtet, wodurch die Welt in verschiedenen Farben bemalt wird, strahlt reines weißes Licht aus. Aber wenn wir in den Himmel schauen, sehen wir die Farben Blau und Cyan. Warum nicht weiß, da die Farbe der Sonnenstrahlen zunächst diese ist und die Luft durchsichtig ist?

Warum sehen wir den Himmel blau?

Die Farbe Weiß setzt sich aus den sieben Farben des Regenbogens zusammen. Das heißt, Weiß ist eine Mischung aus Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett. Die Erdatmosphäre besteht aus einem Gasgemisch. Die Sonnenstrahlen, die die Erde erreichen, treffen auf Gasmoleküle. Hier werden die Strahlen reflektiert und in sieben Farben des Spektrums zerlegt. Die Strahlen des roten Spektrums (dazu gehören: Rot, Orange, Gelb) sind länger und gelangen größtenteils direkt zum Boden, ohne in der Atmosphäre zu verweilen. Strahlen des blauen Spektrums (Grün, Cyan, Indigo, Violett) sind kurzwellig. Sie prallen von Luftmolekülen in verschiedene Richtungen ab (Streuung) und füllen die oberen Schichten der Atmosphäre. Daher ist der gesamte Himmel von blauem Licht durchdrungen, das sich in verschiedene Richtungen ausbreitet.

Es lohnt sich zu klären, warum wir den Himmel nicht grün, sondern blau sehen. Dies geschieht, weil sich die Farben im blauen Spektrum miteinander vermischen, was zu einem blauen Himmel führt. Darüber hinaus nimmt das menschliche Auge blaue Farbe besser wahr als beispielsweise Violett. Ein weiterer interessanter Punkt ist, warum der Himmel blau und der Sonnenuntergang rot ist. Tatsache ist, dass die Sonnenstrahlen tagsüber senkrecht zur Erdoberfläche und bei Sonnenuntergang und Sonnenaufgang schräg gerichtet sind. Bei dieser Position der Strahlen relativ zur Erde müssen sie weite Strecken in der Atmosphäre zurücklegen, sodass Wellen mit kurzem Spektrum zur Seite wandern und unsichtbar werden und Wellen mit langem Spektrum teilweise über den Himmel gestreut werden. Deshalb sehen wir Sonnenuntergang und Sonnenaufgang in rot-orangen Farben.

Wie erklärt man einem Kind, warum der Himmel blau ist?

Nachdem wir nun selbst die Farbe des Himmels herausgefunden haben, überlegen wir uns, wie wir es Kindern zugänglich machen können, die Frage zu erklären, warum der Himmel blau ist. Sie können beispielsweise Folgendes tun: Die Sonnenstrahlen, die die Erdatmosphäre erreichen, treffen auf Luftmoleküle. Dabei wird der Sonnenstrahl in farbige Lichtwellen zerlegt. Dadurch bewegt sich rotes, orangefarbenes und gelbes Licht weiter in Richtung Erde, und die Farben des blauen Spektrums bleiben in den oberen Schichten der Atmosphäre erhalten und verteilen sich über den Himmel, wodurch sie blau gefärbt werden.

Wenn Sie Ihre Kinder und deren Wissensstand über unseren Planeten kennen, können Sie selbst verstehen, wie es einfacher ist, Ihrem Kind zu erklären, warum der Himmel blau ist.