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Warum ist das Wasser Blau?
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stadtwesen
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Anmeldungsdatum: 10.09.2006
Beiträge: 97

BeitragVerfasst am: 29 Jun 2008 - 11:35:52    Titel: Warum ist das Wasser Blau?

Hallo zusammen!

Seit kurzem stellt sich mir die Frage, warum denn das Wasser Blau ist... ? Als ich vor ein paar Tagen am See spazieren ging, kam ich zur Schlussfolgerung, dass das Wasser die Bläuliche Farbe vom Himmel spiegelt und umso tiefer der See ist, umso dunkler wird er und somit sieht man die Spiegelung besser, als z.B. in einer Pfütze. Eigentlich stimmt das ja auch aber dann dachte ich an Wasser das Grün und türkis erscheint und kam dann an meine Grenzen.
TheHornedGod
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Anmeldungsdatum: 17.11.2005
Beiträge: 827

BeitragVerfasst am: 29 Jun 2008 - 13:29:01    Titel:

In welcher Farbe sich uns ein See, oder Fluss präsentiert hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab.
z.B.
Welche Sedimente darin so rummschwimmen
die tiefe des gewässers
natürlich auch wie du sagst das licht, mit dem es beschienen wird - also von der aktuellen Wetterlage.. etc.

Man kann deine Frage also nicht einheitlich beantworten Wink.

Wenn es aber um reines Wasser, im Sinne von H2O geht, ist es imho so, dass im optisch blauen grade ein Absorptions Minimum liegt.

Das bedeutet, wenn du mit weissem Licht (also Licht jeder Wellenlänge) durch eine Schicht wasser durchleuchtest, werden die Blauen anteile weniger stark absorbeirt, als anders fäbige. Es kommt auf der Anderen Seite der Wasserschicht also wesentlich weniger Rot raus, als Blau.

Jetz kann man sich natürich fragen, warum mir das Wasser in meinem Glas farblos erscheint... Der Grund dafür ist, dass das Glas Wasser einfach nicht besonders groß ist. Die Strecke, die das Licht durch mein Wasserglas zurücklegt reicht einfach nicht aus, um einen stark genugen Unterschied zwischen Blauen, und andersfärbigen Anteilen herzustellen, so dass es mir auffallen würde.

Aus dem Selben Grund sind Eisberge auch so schön blau, während eiswürfel uns farblos erscheinen.
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Bild:SantaCruz-LosGlaciares-Tempano02.jpg&filetimestamp=20050718120914

Wenn ein Eisberg an der Oberseite Weiss ist, lieft das daran, dass die Seite schon eine Zeit lang an der Oberfläche liegt, und Wind, Wetter, und Sonneneinstrahlung dafür gesorgt haben, dass die Oberfläche aufgerauht wird. Das Licht wird dann stark difuss von der Oberfläche reflektiert.

Sieht man eine Blaue schicht eines Eisbergs herausragen, kann man deshalb daraus schliessen, dass er sich erst vor kurzem gedreht haben muss Wink.
stadtwesen
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Anmeldungsdatum: 10.09.2006
Beiträge: 97

BeitragVerfasst am: 01 Jul 2008 - 19:32:00    Titel:

Hallo TheHornedGod!

Erstmals vielen Dank für die Antwort! Smile Desweiteren habe ich noch eine Frage; Wenn du "Sedimente" schreibst, meinst du solche Schwebteilchen? Wird damit das gleiche gemeint?

Also hat die Materie Wasser diese besondere Eigenschaft, dass sie eigentlich alle Farben vom Licht in sich aufsaugt, ausser dem Blau und diese Farbe somit als einzige reflektiert/im Wasser für uns sichtbar wird? Somit könnte man theoretisch einen roten Stein ins Wasser werfen (also halt in ein tiefes Gewässer mit vielen Sedimenten) und er würde dann schwarz (?) erscheinen, oder dunkel und farblos?

Gibt es für dieses Phänomen eine physikalische Formel; wie etwa Wasser : Licht = Apsorbation?



Als ich letztens in den Bergen wandern war, versuchte ich mir zu erklären warum denn das Wasser blau erscheine. Die erste Lösung fand ich in der Spiegelung; also je tiefer ein Gewässer ist, umso dunkler erscheint das Wasser und somit spiegelt sich der Himmel besser darin/wird besser sichtbar als in einer 2cm tiefen Pfütze... Das hat wohl weniger damit zu tun?

Hab ich ja oben schon geschrieben lol Laughing
as_string
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
Beiträge: 2792
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 09:14:11    Titel:

Hallo!

Ich bin mir nicht ganz sicher, aber hat das mit dem blauen Wasser nicht auch eher was mit der Rayleigh Streuung zu tun, wie auch der blaue Himmel? Dass also nicht Blau besonders gut durchs Wasser kann, sondern dass es am meisten gestreut wird, so dass das Wasser blau aussieht, wenn man oben drauf schaut, aber das direkte Licht sogar "weniger" blau ist?
Dann gibt es bei kleinen Teilchen im Wasser auch noch die Mie-Streuung, die vielleicht auch eine Rolle spielt.

Ich habe mal irgendwo im Internet eine ganz gute Seite gelesen, bei der diese Frage sehr ausführlich beantwortet wurde. Ich kann mich leider an die Seite und auch die einzelnen Punkte nicht mehr erinnern (schon ne ganze Weile her...), aber ich weiß noch, dass die Frage nicht so einfach und nicht so allgemein beantwortbar ist. Einmal hat natürlich der Himmel schon eine blaue Farbe, so dass je nach Sonneneinstrahlung mal eher blaues Licht, mal eher rötliches Licht auf das Wasser kommt. Dann ist der Untergrund stark unterschiedlich, sowohl von seiner eigenen Farbe/Helligkeit, als auch natürlich von der Tiefe. Dann ist das Wasser, wie ja auch schon gesagt wurde, mit unterschiedlichen Dingen "durchsetzt". Z. B. ist auch viel mehr Sand und Dreck aufgewirbelt, wenn es mal eine Zeit lang stürmisch war, so dass ein und der selbe See z. B. auch unterschiedliche Farbe haben kann (denke ich zumindest...).

Es gibt also sehr viel Effekte und letztendlich stimmt es ja auch gar nicht, dass Wasser immer Blau wäre. Manchmal ist es eher türkis, bei viel Industrie auch mal eher Braun... Aber so rein physikalisch spielen diese beiden Streu-Effekte eine wichtige Rolle, so weit ich weiß. Keine Ahnung, wie das mit Absorption ist. So weit ich weiß, ist die meistens deutlich geringer, als Streuung. Aber ich weiß es leider nicht.

Gruß
Marco
TheHornedGod
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Anmeldungsdatum: 17.11.2005
Beiträge: 827

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 18:25:10    Titel:

Ja hast recht. Rayleigh Streuung scheint da auch mit reinzuspielen.

Im Endeffekt wird die Farbe eben aus dem Zusammenspiel aller Absorptions- und Steueffekte resultieren.

Hab nochmal ein bissl gegoogled. Das Englische Wiki gibt dazu z.B.was her:
http://en.wikipedia.org/wiki/Color_of_water
Und ganz unten sin noch ein paar links.

oder hier:
http://www.dartmouth.edu/~etrnsfer/water.htm
stadtwesen
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Anmeldungsdatum: 10.09.2006
Beiträge: 97

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 19:46:26    Titel:

Kann mir das jemand übersetzten oder ist es das, was ihr beide gepostet habt?

Kann ich eigentlich eure beiden Beiträge zusammenfassen und als gültige Erklärung in mein Physik-Tagebuch schreiben? Razz
Knalltüte
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Anmeldungsdatum: 31.08.2007
Beiträge: 2932
Wohnort: gleich um die Ecke

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 20:24:57    Titel:

Ansonsten hier die Sichtweise von unten http://de.wikipedia.org/wiki/Unterwasserfotografie

Wenn du dazu noch einen hellen reflektierenden Strandsand nimmst, kommt eben eher Blau zurückreflektiert.
breeze
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Anmeldungsdatum: 20.01.2006
Beiträge: 510

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 20:34:48    Titel:

under den wdr podcasts für die "Sendung mit der Maus" gibt es einen wunderschönen Beitrag zu genau dieser Frage!

Viele Grüße,
breeze
stadtwesen
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Anmeldungsdatum: 10.09.2006
Beiträge: 97

BeitragVerfasst am: 02 Jul 2008 - 22:29:23    Titel:

Danke für den Link! Auch werde ich mir mal diese Sendung ansehen. Sätze wie "Die Absorption des elektromagnetischen Wellenspektrums beginnt im Infrarotbereich bei einer Wellenlänge um 700 Nanometer (nm)" sind bei mir der Killer, lol Laughing
stadtwesen
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Anmeldungsdatum: 10.09.2006
Beiträge: 97

BeitragVerfasst am: 05 Jul 2008 - 14:04:33    Titel:

jo ?
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