Bemerkungen zur Theorie des Himmelsblaus
Abstract
deDie blaue Farbe des Himmelslichtes und dessen beachtliche Intensität werden bekanntlich auf die Streuung der Sonnenstrahlen (nach Lord Rayleigh) an den Gasmolekülen der Atmosphäre, bzw. (nach M. v. Smoluchowski und A. Einstein) an den thermisch-statistischen Schwankungen der Luftdichte in gegenüber einem Wellenlängenkubus sehr kleinen Volumelementen zurückgeführt. Über das Verhältnis beider Streuprozesse in der Gesamtstrahlung besteht jedoch in der Literatur keine einheitliche Meinung.
Im folgenden wird daher die Frage erneut diskutiert und festgestellt, daß - vor allem bei verdünnten Gasen - beide Streuprozesse bei der Aufsummierung der von den einzelnen Molekülen ausgesandten Streuwellen zu einer Gesamtstrahlung zu beachten sind und beide Betrachtungsweisen zu gleichen Ergebnissen führen.
Einen gewissen Beitrag zu der im Rayleighschen Bild wesentlichen Inkohärenz der von den verschiedenen Molekülen emittierten Streuwellen leistet auch der Dopplereffekt der thermischen Bewegung der Streuzentren, sowie die Inkohärenz der primären „weißen”︁ Sonnenstrahlung.
Abstract
enRemarks on the Theory of the Blue of the Sky
As is well known the blue color of the skylight and its brightnes are due to the scattering of sunlight (according to Lord Rayleigh) by the molecules of the atmospheric gases or (according to M. v. Smoluchowski and A. Einstein) by the thermal-statistical fluctuations of the density of the air in volumelements of dimensions much smaller than the wavelength. But concerning the relations between the two scattering processes in the resultant skylight different opinions can be found in the literature. In the following, we point out that - above all in the case of dilute gases - only by using both scattering processes we have a convenient way to sum up the scattered waves from the individual molecules to get the total intensity, which finally is the same for both ways of reasoning.
A certain contribution to the incoherence of the light scattered by different molecules which is essential to Lord Rayleighs point of view, is given by the Doppler effect due to the thermal motion of the scattering centers as well as by the incoherence of the primary “white” sunlight.
