Warum ist die Farbe des Himmel nicht Violett?
Soweit ich das gelernt habe, entsteht die blaue Farbe des Himmels durch die Rayleigh-Streuung an den Molekülen unserer Atmosphäre. Das bedeutet, dass kurzwelliges Licht effektiver in der Atmosphäre gestreut wird als langwelliges Licht. Sprich - blaues Licht wird besser gestreut als rotes Licht. Aber nach diesem Gesetz sollte violettes Licht eigentlich auch besser als blaues Licht gestreut werden. Warum erscheint uns der Himmel dann nicht Violett oder zu mindestens violetter? (Da das sichtbare Sonnenlicht sehr wohl einen nicht unerheblichen violetten Anteil besitzt)
...ich erinnere mich mal irgendwo gehört zu haben, dass wir (also der durchschnittliche Mensch) anatomisch bedingt gar nicht in der Lage sind spektrales Violett zu sehen - ist das korrekt bzw. dann auch die Lösung zu meiner Frage?
Wenn das stimmen sollte dann stellt sich mir aber die Frage warum wir dennoch violette Farbe sehen können. (z.B. Veilchen in der Natur etc.)
Mein Gedanke hierbei wäre, dass das sichtbare Violett durch Metamerie entsteht. Aber das ist nur eine Vermutung.
Hier bin ich dann mit meinem Latein am Ende und bitte um Eure Hilfe.
6 Antworten
Stimmt, nach Rayleigh wird der violette Anteil des Sonnenlichts noch deutlich stärker gestreut als der blaue und so müsste uns der Himmel eigentlich violett erscheinen. Aber das Auge ist für die Farben unterschiedlich empfindlich. Dieses Bild zeigt die spektrale Empfindlichkeit des Sehsystems: http://www.itwissen.info/bilder/augenempfindlichkeitskurve-fuer-tages-und-nachtlicht.png
Man sieht, dass die Kurve bei violett schon ziemlich im Keller ist. Eine violette Blume, die sehr intensiv und einfarbig violett strahlt können wir daher schon sehen, aber beim Himmelslicht, das eine Überlagerung verschiedener Farben ist dominiert halt der Blauanteil, weil das Auge darauf empfindlicher ist.
Man nimmt ja trotzdem nicht nur eine Wellenlänge war, sondern eine Mischung. Und die ist eben trotz des Violetts blau.
Die Farben in der Natur sind auch Mischungen. Wenn du zum Beispiel rotes und blaues Licht überlagerst erscheint es dir ja auch Lila, auch wenn gar keine lila Wellenlängen dabei sind.
Ja, Deine Überlegung stimmt: violettesLicht müsste in unserer Atmosphäe noch stärker gestreut werden als blaueses Licht. Dem ist auch so.
Aber 2 andere Faktoren fehlen in Deiner Betrachtung:
- Nicht all Farben sind im Sonnenlicht gleich verteilt. Die Sonne strahlt wie ein Schwarzer Strahler mit etwa 5700 Kelvin Strahlungstemperatur. Da ist das Maximum der Strahlung im grünen Bereich und nimmt in beide Richtungen des Spektralbereiches ab.
- Die menschlichen Augenzellen haben nicht für alle Wellenlängen des Lichts die gleiche Empfindlichkeit. Es gibt Zäpfchen für rotes, Zäpfchen für grünes und Zäpfchen für blaus Licht. abei ist die Empfindlichkeit bei den angegebenen Farben am größten und nimmt ann jeweils zu beiden Seiten hin ab.
Diese doppelte Abnahme der geringeren Lichtabgabe der Sonne im Violetten und der geringeren Lichtempfindlichkeit des Auges im Violetten, führt dazu, dass wir den Himmel blausehen.
Um auf die Antworten noch einen drauf zu setzen:
Als Mensch kannst Du grob zwischen 780nm (IR-Grenze) und 380nm (UV-Grenze) sehen. Alles zwischen 660nm und 780nm erscheint Dir rot, weil nur der Rot-Rezeptor darauf reagiert, und der kann die Frequenz nicht genauer eingrenzen. Unter einer Wellenlänge von 660nm kommt der Grünrezeptor (eigentlich ein Gelbrezeptor) dazu und das Verhältnis zwischen den beiden Rezeptoren ergibt dann eine Farbe zwischen Grün und Rot. Bei noch kurzwelligerem Licht kommt der Cyanrezeptor (der in Deinem Auge als 'Helligkeitsrezeptor' verschaltet ist) und noch kurzwelliger dann der Blaurezeptor hinzu, bis Du bei ca. 457nm reines Blau wahrnimmt, weil hier der Grünrezeptor nicht mehr reagiert.
All diese Rezeptoren reagieren auch prinzipiell auf ihre eigene Oktave (also die doppelte Frequenz), nur begrenzt Deine Linse ebenfalls das Sichtbare Spektrum, daher wirkt sich das nur bei dem Rot-Rezeptor aus, der nämlich bei Wellenlängen unter 457nm wieder anschlägt: Du siehst spektrales Violett, allerdings mit steigender Frequenz (bzw. sinkender Wellenlänge) immer dunkler, da immer mehr von der Linse herausgefiltert wird. Ohne Linse könntest Du UV sehen, und es gibt Erfahrungsberichte von Menschen bei Linsenoperationen, die diese Farbe versucht haben zu beschreiben.
Ich denke, es kommt einfach nicht genug Violett im Sonnenspektrum herein, als dass der Himmel dadurch intensiv violett erscheinen könnte. Wenn man sich das Sonnenspektrum so anschaut, fällt das ja im blauen Bereich schon sehr stark ab. Und auch wenn man sich einen Regenbogen anschaut, ist der Violett-Anteil darin recht schwach.