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Abb. 2.33
a
Schemaskizze
zur Ausbreitung einer
elektromagnetischen Welle,
Wellenvektor
k
, elektrisches
Feld
E
und Magnetfeld
B.
b
Streuprozesse polarisieren
das Licht. Hierbei strahlen
Dipole entlang ihrer Achse
polarisiertes Licht ab.
c
Intensitätsverteilung der
zur Sichtebene senkrechten
Komponente
I
┴
und der
sichtebenenparallelen Ebene
I
||
des einfallenden unpola-
risierten Lichts als Funktion
des Einfallswinkels ϕ
ist, erklärt sich aus dem Dipolverhalten der Moleküle, an denen eine Rayleigh-Streuung
der Materie erfolgt. Bei klarem Wetter überwiegt die Rayleigh-Streuung an Luftmolekülen.
Das Sonnenlicht ist wie jedes mit Hilfe einer thermischen Lichtquelle erzeugten Lichts
(auch Glühlampe) unpolarisiert, das heißt, es besteht aus einer inkohärenten Überlage-
rung vieler Einzelwellen, deren Polarisationszustände statistisch verteilt sind. Mit ande-
ren Worten, die Polarisationszustände ändern sich so schnell, dass jeder einzelne Polari-
sationszustand unerkennbar wird. Zur Beurteilung des Einflusses beider Mechanismen
auf die diffuse Streuung in der Atmosphäre müssen sie in diesem Zusammenhang erneut
betrachtet werden.
2.3.10.1 Diffuse Rayleigh-Streuung in der Atmosphäre
Das Licht kann als elektromagnetische Transversalwelle, wie in Abb.
2.33a
abgebildet, be-
trachtet werden, in der der Wellenvektor
k
in Ausbreitungsrichtung zeigt. Senkrecht zu
ihm stehen der Feldvektor des elektrischen Feldes
E
und der des Magnetfeldes
B
, die
ihrerseits wieder senkrecht zueinander sind (
⊥
B
). Dies erlaubt im dreidimensiona-
len Raum einen Rotationsfreiheitsgrad, den der Rotation um den Wellenvektor (mit der
E
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