A tmospharische Optik 



663 



Das Resultat ist eine Mischfarbe, und zwar 

 das Blau des Himmels, wie die Analyse 

 dieser Farbe ergeben hat. 



Wenn die unzahlig vielen kleinen Partikel 

 zusammenwirken, so wird die Farbe dadurch 

 nicht wesentlich verandert. Durch die Zer- 

 streuung der starker brechbaren Strahlen 

 (blau) an den kleinen Teilchen wird der 

 direkte Sonnenstrahl auf seinem Wege durch 

 die Atmosphare geschwacht, und zwar ver- 

 liert er eben an Intensitat in den kurzen 

 Wellen. Er farbt sich daher, wenn er anfangs 

 weiB war, immer mehr rotlich. Die Inten- 

 sitat E des durchgehenden Strahles ist, 

 wenn E die des einfallcnden war und er 

 eine Strecke x in der Luft zuriickgelegt hat., 

 E E n e~ iX , wo e die Basis der natiir- 

 lichen Logarithmen und der Extinktions- 



ft 



koefficient; hier ist e = t , wo c eine Kon- 



/, 



stante. 



Tatsaehlich beobachtet man in kiinst- 

 lichen triiben Medien, z. B. in einer in Wasser 

 aufgeschwemmten alkoholischen Mastixlo- 

 sung, eine Rotfarbung des durchgehenden 

 Strahles, wahrend die Lb'sung von der Seite 

 gesehen blau aussieht. Die gleiche Erschei- 

 nung ist die scheinbare Rote aufsteigenden 

 Feuerrauches gegen den Himmel, dessen 

 Blaue gegen einen dunkeln Hintergrund, 

 wie z. B. Wald. Mit der Erklarung der 

 blauen Farbe des Himmels ist auf diese 

 Weise auch die Erklarung der r o t e n 

 untergehenden Sonne gegeben. 

 Legen die Sonnenstrahlen einen sehr groBen 

 Weg in der Atmosphare zuriick, wie bei 

 Sonnenuntergang oder Aufgang, so ist x 

 in obiger Formel sehr groB, die Schwachung 

 der blauen Strahlen im Spektrum ungleich 

 groBer als die der roten, was die Rotfarbung 

 zur Folge hat. 



4b) P o 1 a r i s a t i o n d e s H i m m e 1 s - 

 1 i c h t e s (vgl. den Artikel ,,L i c h t p o 1 a r i - 

 sation"). Das Licht besteht bekanntlich 

 aus Schwingungen, die senkrecht zur Rich- 

 tung seiner Fortpflanzung vor sich gehen 

 (transversale Wellen). Sonnenlicht ist natiir- 

 liches Licht, d. h. die Schwingungen ge- 

 schehen in alien Richtungen, die in einer 

 zum Strahl senkrechten Ebene liegen. Unter 

 polarisiertem Licht versteht man solches, 

 dessen Schwingungen nur in einer einzigen 

 Richtung in jener Ebene geschehen; stellt 

 z. B. das Zifferblatt einer Uhr jene zum 

 Strahl senkrechte Ebene dar, so wird eine 

 Schwingung, die nur von der XII zur VI 

 vor sich gent, oder nur von der VIII zur II, 

 pplarisiert genannt. Es gibt nun Kristalle, 

 die Licht nur dann hinclurchlassen, wenn 

 es eine in einer bestimmten Richtung polari- 

 sierte Komponente besitzt. Diese Eigenschaft 

 benutzt man zum Nachweis der Polarisa- 

 tion, z. B. mittels des N i c o 1 schen Prismas. 



Auch die Polarisation d e s H i m - 

 melslichtes crklart sich aus der Diffu- 

 sion des Lichtes an kleinsten Teilchen in 

 der Atmosphare. Diese von A r a g o ent- 

 deckte Erscheinung besteht wesentlich in 

 folgendem: Betrachtet man durch ein N i c o 1 - 

 sches Prisma den blauen Himmel, so ist in 

 gewissen Blickrichtungen das Gesichtsfeld 

 beim Drehen des Nicols um seine Achse 

 von schwankender Helligkeit; einmal am 

 hellsten; dann, wenn der Nicol um 90 ge- 

 dreht ist, fast ganz dunk el. Am starksten 

 sind diese Schwankungen, wenn man Orte 

 am Himmel betrachtet, die in etwa 90 Ab- 

 stand von der Sonne liegen. Das Licht ist 

 auf einem grb'Bten Kreise in 90 Sonnen- 

 abstand am starksten polarisiert. Doch ist 

 die Polarisation auch dort keine totale, 

 stets ist natiirliches Licht dem polarisierten 

 Licht beigemengt, wie man daraus erkennt, 

 daB der Nico! bei jeder Stellung noch Strahlen 

 durchlaBt. 



Auch die Lage der Polarisationsebene 

 des Lichtes ist durch Beobachtungen fest- 

 gestellt worden. Normalerweise ist sie an 

 einer beliebigen Stelle des Himmels durch 

 den anvisierten Punkt am Himmel, den Be- 

 obachtungsort und die Sonne fixiert; d. h. 

 sie ist jene Ebene, die durch diese 3 Punkte 

 bestimmt wird. Senkrecht zu dieser Ebene 

 finden die Lichtschwingungen des polari- 

 sierten Himmelslichtes statt. In der Nahe 

 des Horizonts erleidet hingegen diese regel- 

 maBige Verteilung eine Veranderung. Man ent- 

 deckte namlich mehrere Stellen am Himmel. 

 die natiirliches Licht aussenden. Es sind 

 dies namentlich 3 Orte, die sogenannten 

 neutralen Punkte von A r a g o , 

 B a b i n e t und B r e w s t e r. Wenn die 

 Sonne nahe dem Horizont steht, liegt der 

 A r a g o sche Punkt etwa 1 8 1 / 2 iiber dem 

 Gegenpunkte der Sonne, also auf der anderen 

 Seite des Horizonts; der B a b i n e t sche 

 etwa ungefahr ebenso vie! oberhalb der 

 Sonne selbst; der B r e w s t e r sche etwa 

 um den gleichen Betrag unterhalb der Sonne; 

 dieser ist daher nur bei hbheren Sonnen- 

 standen zu beobachten, und dann wegen der 

 blendenden Sonne schwer wahrnehmbar. 

 Diese neutralen Punkte verandern ihre 

 Sonnendistanz mit der Bewegung der Sonne 

 am Himmel. Unterhalb des A r a g o schen 

 und B a b i n e t schen Punktes, nahe dem 

 Horizont, ist die Polarisation ferner normaler- 

 weise nicht die gleiche, wie oberhalb, sondern 

 es liegt die Polarisationsebene dort hori- 

 zontal, wahrend sie, nach dem oben gesagten, 

 in einiger Hbhe dariiber vertikal liegt 

 Die folgende Figur veranschaulicht die 

 Lage der Polarisationsebene, wenn die Sonne 

 nahe dem Horizont steht, in der Richtung 

 gegen diese. 



HH bedeute den Horizont; die Sonne, 



