Nebelfarbe – Warum ist Nebel weiß?
Das klingt nach einer sehr einfachen Frage, ist aber tatsächlich gar nicht so leicht zu beantworten.
Nebel ist sozusagen eine Wand aus super winzigen Wassertropfen, die in der Luft schweben. An diesen Teilchen wird das einfallende Licht gestreut. Je nach Größe der Teilchen, an denen das Licht gestreut wird spricht man von unterschiedlichen Arten der Streuung, nämlich Rayleigh-Streuung und Mie-Streuung. Diese unterscheiden sich in ihrem Streuverhalten: Die Rayleigh-Streuung findet an Molekülen statt, die sehr viel kleiner sind als die Lichtwellenlänge und streut das Licht eher symmetrisch nach vorne und hinten. Dadurch wird das blaue Licht sehr viel stärker gestreut und das verursacht z.B. dass wir den Himmel als blau wahrnehmen.
Bei Nebel wird das Licht an den Wassertröpfchen gestreut, welche in etwa so groß sind, wie die Wellenlänge des einfallenden Lichtes. In diesem Fall redet man von Mie-Streuung. Das Mie-Streuverhalten ist stark winkelabhängig, nicht symmetrisch und in alle Richtungen verteilt. Dieses Streuverhalten sorgt dafür, dass alle Teilfarben des Lichts gleich gut gebrochen und in alle Richtungen gestreut werden. Außerdem treten starke Interferenzeffekte auf, das heißt es kommt durch Überlagerung verschiedener Lichtwellen zu einer Aufweitung der Strahlen. Dadurch kommen die Spektralfarben bei uns im Auge wieder gemischt an und wir damit den Nebel weiß sehen.
Wusstest du, dass das der gleiche Grund ist, warum Milch für uns weiß aussieht, obwohl es eine durchsichtige Flüssigkeit mit Fetttröpfchen ist?! Aber genau an denen wird das Licht genauso gestreut wie an den kleinen Wassertröpfchen im Nebel.
Wären die Wasserteilchen noch größer, wäre es wie beim Regenbogen, wo die Farben des Lichtes unterschiedlich gebrochen werden und Interferenzeffekte wieder unwichtiger werden. Könnt ihr euch an unseren Beitrag zu Tröpfchengrößen im Juli erinnern?
Text: Lisa Degenhardt
✍: Jana Ulrich