Warum ist der westliche Himmel nach Sonnenuntergang gelb?

Ich habe diese Frage gelesen:

Warum ist der Himmel blau und die Sonne gelb?

wo John Rennie sagt:

Das einzige Licht, das wir direkt von der Sonne sehen, ist das Licht, das in einer geraden Linie von der Sonne zu unserem Auge wandert. Wenn Sie die obere gelbe Linie betrachten, können wir diesen Lichtstrahl nicht sehen, weil er unser Auge verfehlt. Die Rayleigh-Streuung aufgrund der Luft streut jedoch in alle Richtungen, sodass ein Teil dieses Streulichts unser Auge erreicht. Das heißt, wenn wir von der Sonne wegblicken, sehen wir nur das Streulicht und nicht das direkte Sonnenlicht. Die Rayleigh-Streuung hängt von der Wellenlänge ab und blaues Licht wird am stärksten gestreut. Das bedeutet, dass das Licht, das wir von der Sonne weg sehen, ein Spektrum hat, das in Richtung Blau gewichtet ist.

Jetzt verstehe ich, dass der Himmel aufgrund der Rayleigh-Streuung blau ist. Die Sonne erscheint kurz vor Sonnenuntergang gelblich, denn je näher es am Horizont ist, desto länger muss das Licht durch die Atmosphäre und das bedeutet mehr Rayleigh-Streuung, daher wird das direkte Sonnenlicht in unsere Augen mehr in Richtung Gelb gewichtet (mehr blaue Photonen streuen ab).

Dies erklärt sowohl, warum der Himmel blau ist, als auch, warum das direkte Licht der Sonne in Horizontnähe gelblicher ist.

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Aber was passiert nach Sonnenuntergang? Es gibt kein direktes Sonnenlicht. Alles Sonnenlicht entsteht durch Streuung. Wie kann das dann gelblich sein? Aufgrund der Rayleigh-Streuung sollte alles blau sein. Nach Sonnenuntergang erreicht keines der Photonen direkt unsere Augen. Alle von ihnen werden von den Atomen in der Atmosphäre gestreut. Daher sollte die Rayleigh-Streuung dominieren und dazu führen, dass es nur blau ist.

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Nur zur Verdeutlichung, meine Frage bezieht sich darauf, dass nach Sonnenuntergang, wenn die Sonne vollständig unter dem Horizont steht und kein Photon unsere Augen direkt von der Sonne erreichen kann, alle Photonen durch die Atmosphäre gestreut werden. Warum ist der Himmel dann gelb? Es gibt auch keine Wolken. Die Frage ist im Wesentlichen, ob das Nachleuchten durch Mie-Streuung verursacht wird und wie es Rayleigh dominieren kann.

Warum die Ablehnung?
Die Physik lebt von Beobachtungen. Gute Frage.
@HolgerFiedler vielen Dank!
@annav vielen Dank!

Antworten (1)

Dieses Phänomen ist auch als Nachglühen bekannt (das Gegenteil heißt Vorglühen, das vor Sonnenaufgang auftritt), das ein breiter Bogen aus weißlichem oder rosafarbenem Sonnenlicht am Himmel ist, das von feinen Partikeln wie Staub, die in der Atmosphäre schweben, gestreut wird. Ein Nachleuchten kann in der Stunde der schwindenden Dämmerung über den höchsten Wolken erscheinen oder lange nach Sonnenuntergang von hohen Schneefeldern in Bergregionen reflektiert werden. Die Teilchen erzeugen eine Streuwirkung auf die Bestandteile des weißen Lichts. Das hochenergetische und hochfrequente Licht wird am stärksten gestreut, während das restliche niederenergetische und -frequente Licht in der Dämmerung den Beobachter am Horizont erreicht. Die Rückstreuung dieses Lichts macht es weiter rosa bis rötlich.

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Vielen Dank! Wird dies durch Mie-Streuung verursacht?
Mie-Streuung tritt immer dann auf, wenn die Größe des Streupartikels mit der Wellenlänge des Lichts vergleichbar ist, es gibt jedoch keine Obergrenze für die Partikelgröße, und meines Wissens sollte sie bei größeren Partikeln nicht von einer einfachen geometrischen Reflexion zu unterscheiden sein. Ich bin mir nicht sicher, ob das Nachleuchten besonders auf Rayeigh- oder Mie-Streuung zurückzuführen ist - es könnte eine Kombination aus beidem sein, da der Staub und die feinen Partikel in ihrer Größe stark variieren.
Warum ist der westliche Himmel nach Sonnenuntergang gelb?
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