88 



Der Natunvisscnschaftler. 



Nr. 11. 



Die Atmosphäre und die Erscheinungen in derselben. 



Von L. Boy seil. 

 (Fortsetzinig.) 



Die optischen Eisclieinung-en der Atniosi)häre wer- 

 den teils durch Absorption, teils diu'cli Reflexion und 

 Refi-alition des Lichtes hei'vorgeriifen. Eine täglich be- 

 obachtete Erscheinung ist die blaue Farl)e des Himmels; 

 im Zenith ist dieselbe am tiefsten und whd nach dem 

 Horizont zu weisslich. Je freier die Atmosphäre von 

 Dunst und Rauch ist, desto reiner eischeint das Blau 

 des Himmels. Eine dui'chaus befriedigende Lösung der 

 Entstehung dieser Kaibe ist noch nicht gegeben. Sie 

 ist dadurch erkläit, dass durch die I^uftteilchen die blauen 

 Sti'ahlen des zusammengesetzten weissen Lichtes stärker 

 reflektiert werden als die andern, h^ine andere Erklärung 

 sagt, dass in den höheren Regionen eine Menge der 

 roten Strahlen absorbiert werden. — Die Morgen- und 

 Abendröte zeigt sich dann, wenn die Soinie nahe am 

 Hoi'izont steht und die Strahlen derselben einen langen 

 Weg durch die Luft zurücklegen müssen, IjcNor sie zum 

 Auge gelangen. Dieselbe entsteht wahrscheinlich dailmrh, 

 dass die längeren Wellen des loten Lichtes bei ihrem 

 Duichgang durch die Atmosphäi'e von den durch nächt- 

 liche Abkiililung kondensierten Dunstkügelchen in ihn-m 

 regelmässigen Lauf weniger gestört wei'den als die andern 

 Strahlen. l>ei klarem Himmel zeigt die Erscheinung 

 eine mehr gelbe Farl)e, bei sclnvacli bcdecktei' Luft matt- 

 rot; schön rot, wenn llaufenwolken in der Nähe dei- Sonne 

 stehen. Der Feuchtigkeitsgehalt dei' Luft hat auf die 

 Farbe einen Einfluss, imd wolil kann man danach bei 

 einiger Uebnng auf die kommende Witterung schliessen. 

 Breitet sich das Abendrot weisslich gelb über den Himmel 

 aus, so kann man auf wahrscheinlich stüi-misches Wi'tti^r 

 schliessen, bei schön iDter bis i)uriiurner Farbe daif man 

 gutes Wetter ei'warten. VAne glänzrudr optische Er- 

 scheinung ist der Regenbogen; deiselbe entsteht teils 

 dui'ch Bi'echnng, teils dui'ch Zerstreuung des Lichts. 

 Haben wir die Sonne im Rücken und \uy uns eine 

 Regenwolke, den Staub eines Wasserfalls oder Spring- 

 brunnens, so zeigt sich uns ein P.ogen schöner Farben, 

 welche denen des Sonnenspektrums entsprechen, innen 

 violett, aussen rot. An jedem Oi't sieht man einen 

 anderen Regenbogen, oder anders ausgedrückt, jeder Be- 

 obachtei' sieht seinen eignen Bogen. Derselbe hat un- 

 gefähr einen Halbmesser von 41". Der Mittelpunkt des 

 Bogens liegt stets auf einer Linie, welche man vom Auge 

 nach dem der Sonne diametial entgegengesetzten Punkt, 

 der unter dem Horiznnt liegt, gezogen denkt. Steht die 

 Sonne demnach hoch, so erscheint er flach, hochgewöllrt 

 bei niedrigem Sonnenstand. Schon Descartes gab eine 

 Erldärung des Regenbogens. Tritt ein Strahlenbündel 

 in einen Regentropfen, so wird dasselbe an der voideren 

 Seite gebi'ochen, an der hinteren Seite tiitt dei- grössere 

 Teil aus, der kleinere wird reflektiert, und zwar so, dass 

 der reflektierte Stralil mit dem eingetretenen einen Winkel 

 von ca. •41° bildet. Weil die verschiedenen einfarbigen 



Strahlen, welche das Sonnenlicht zusannnensetzen, ver- 

 schieden gebrochen werden, so dass der ^^'inkel füi- rot 

 42" 30', für violett 40" 40' beträgt, so werden die 

 Strahlen zersti-eut. Nach diesen Zahlen beträgt die Zer- 

 streuung 1" 50'. Wäre die Sonne ein Punkt, so würde 

 der Regenbogen in dieser Breite bestehen, dieselbe er- 

 scheint als Scheibe von ','2" Durchmesser, so dass im 

 ganzen der Bogen eine Breite von 2" 20' zeigt. Neben 

 dem Hauptbogen erscheint häuflg ein Nebenbogen, der 

 in der Anordnung dei- Farben die umgekehrte Reihen- 

 folge zeigt als jener und durch z^\eimalige P>rechung 

 und Reflexion im Innern des Troiifens entsteht. Der- 

 selbe erreicht eine Breite von 3" 33'. 



Eine namentlich im Norden und in der kalten Jahres- 

 zeit gar nicht seltene Erscheinung sind Ringe und Höfe 

 um Sonne und Mond. Man führt die Entstehung der- 

 selb(Mi zurück auf die Brechung d(^s Lichtes in den Eis- 

 krystallen, weiche in hohen Regionen schweben. Beim 

 Monde l)eobachten wir die Erscheinung häuflger, weil 

 die von ihm kommenden Lichtstrahlen keine grosse 

 Wärmewirkung hervorbringen und deshalb für das Fort- 

 bestehen der Eiski ystalh^ günstig sind. Am öftesten 

 beobachtet man einen Ring von 22". Seltener sieht man 

 zwei oder meliri'ie Hinge. Ist dieses jedoch der Fall, 

 so tritt auch meistens ein horizontaler Liclitstreif dabei 

 auf, der an den Durchschnittspunkteii mit den Ringen 

 Nebensonnen oder -Monde bildet. 



Manche Erscheinungen berulien auf der Ihvchung 

 des Lichtes allein. Für die Brechung des Lichtes gilt 

 ja l)ckanntlich der Satz, dass ein Lichtstrahl, von einem 

 ilüninTen in ein dptisch dichteres ^Mittel tretend, dem 

 Einfallslot zugebi'ochen wird. Im nininalen Zustand 

 nimmt die Dichtigkeit der Luft von oben nach unten zu. 

 Ein von der Sonne kommender Lichtstiahl wird in der 

 Atmosphäre denniach so gebrochen, dass er einen Bogen 

 beschreiljt, dessen konkave Seite nach unten gerichtet 

 ist. In der Richtung der an den letzten Teil der Kurve 

 gelegten Tangente sehen wir den lenclitemlen Punkt. 

 Je grösser der Weg, den ein Strahl durch die Atmo- 

 sphäre zurücklegen muss, desto grösser ist auch die 

 Täusclinng über den Avahren Ort des leuchtenden Punktes. 

 Strahlen vom Zenith erhalten keine Ablenkung. Auf 

 dieser Brechung des Lichtes beruht die Dämmerungs- 

 erscheinung. Je grösser der Winkel ist. unter dem die 

 Stralilen in die Atmosphäre einfallen, d. li. je weiter ein 

 Ort zum Pole hin liegt, desto länger ist die Dämmerung, 

 In den Tropen gehen dalu'r Tag und Nacht unvermittelt 

 ineinander über, nach den Polen nimmt die Dämmerung 

 immer mehr zu. Die voUe Nacht dauert nur so lange, 

 bis die Sonne sich von unten dem Horizont bis auf 

 16" genähert hat. Von ca. 51" nördhcher und südlicher 

 Breite giebt es bei dem jedesmaligen höchsten Stand 

 der Sonne keine Nacht, es gehen dann Abend- und 



