Reproduziere die blaue Farbe des Himmels und einen Sonnenuntergang!

Achtung: Experiment von einem Erwachsenen überwachen lassen! (siehe Abschnitt Gefahrenhinweis).

Durchführung

Für dieses Experiment brauchst du ein großes durchsichtiges rechteckiges Gefäß, idealerweise ein Aquarium. Mit einer Vase oder einer Glasschüssel funktioniert es aber auch. Fülle das Gefäß mit Wasser und gebe ein bisschen Milch dazu. Wenn du jetzt mit einer Taschenlampe durch das milchige Wasser leuchtest, siehst du, wie es bläulich schimmert. Wenn du durch das Milchwasser direkt in die Taschenlampe blickst, sieht ihr Licht gelblich oder sogar rötlich wie die Abendsonne aus. Der Effekt ist umso stärker, je länger der Weg des Lichts durch das milchige Wasser ist.

Prinzip

Das Licht der Taschenlampe ist aus verschieden farbigem Licht zusammengesetzt, ähnlich wie man es vom Regenbogen kennt. Das Licht wird an den kleinen Milchtröpfchen abgelenkt, die im Wasser schweben. Dabei wird der blaue Lichtanteil am stärksten und der rote Anteil am wenigsten stark abgelenkt. Wenn die Taschenlampe durch das milchige Wasser leuchtet, wird deshalb vor allem der blaue Anteil des Lichts in alle Richtungen gestreut. Dadurch erscheint das Wasser bläulich.

Physikalisch ausgedrückt sagt man, dass kurzwelliges Licht stärker gestreut wird als langwelliges. Blaues Licht ist kurzwellig - über grün, gelb bis rot nimmt die Wellenlänge zu. Rotes Licht wird deshalb am wenigsten stark gestreut. Das erkennt man gut, wenn man durch das Milchwasser in den Lichtkegel der Taschenlampe blickt. Bei einem kurzen Weg durch das milchige Wasser wird vor allem der blaue Lichtanteil weggestreut, das Licht der Taschenlampe wirkt daher gelblicher als normal. Je länger der Weg ist, den das Licht zurücklegen muss, umso stärker werden auch die anderen Farbanteile gestreut, wie etwa der gelbe Anteil. Schließlich bleibt nur der rote Lichtanteil übrig. Der Lichtkegel ist dann von vorne gesehen rötlich.

Alltag

Durch Lichtstreuung entsteht auch die blaue Farbe des Himmels und die gelbe oder rote Abendsonne.  Das Sonnenlicht wird dabei vor allem an den Luftmolekülen gestreut. Sie sind sehr viel kleiner als Milchtröpfchen. Aber auch die Luftmoleküle streuen blaues Licht deutlich stärker als gelbes oder rotes. Je tiefer die Sonne steht, wie etwa abends, umso länger ist der Weg des Lichts durch die Erdatmosphäre. Bis das Sonnenlicht bei uns ankommt, ist alles blaue Licht abgelenkt worden und sie erscheint uns deshalb als gelblich-rote Abendsonne. Wassertröpfchen oder Schmutzpartikel streuen das Licht zusätzlich. Je mehr davon in der Luft sind, umso roter erscheint uns dann die Sonne. Hinter fabelhaften Sonnenuntergängen steckt also spannende Physik!

Gefahrenhinweis

Glasgefäße können zu gefährlichen Scherben zerbrechen!

Tipps

Solltest du den Versuch mit einem Aquarium machen, dann nimm bitte ein leeres ohne Fische...

Du musst nicht viel Milch in das Wasser geben. Ein Tee- oder Esslöffel reicht in der Regel, bei einem kleinen Gefäß reichen schon ein paar Tropfen.

Probiere aus, mit welcher Milchmenge das Experiment am besten funktioniert. Welchen Unterschied erkennst du, wenn du durch die schmale oder die breite Seite des Glasgefäßes in den Lichtkegel der Taschenlampe blickst? Sie sollte umso rötlicher wirken, je länger der Weg ist, den das Licht zurücklegen muss. Auch wenn du mehr Milch in das Wasser gibst, erscheint der Lichtkegel rötlicher, da auch dann das Licht stärker gestreut wird. So kannst du zu Hause einen Sonnenuntergang nachmachen!

Autor: Ingo Knopf/scienceRELATIONS
Video: Ingo Knopf