Arbeitsblatt: Blitz und Donner

Blitz und Donner Steigt warme und feuchte Luft in kältere Schichten auf, kondensiert der mitgeführte Wasserdampf und es entstehen Haufenwolken. In den Wolken können sich elektrische Ladungen aufbauen. Im oberen Teil der Wolke herrschen Temperaturen von minus 10 C bis minus 15 C. Es ist so kalt, dass sich die Tropfen in meist positiv geladene Eisteilchen verwandeln können. Durch Winde können die positiven Teilchen in der Wolke nach oben getragen werden und die negativen Teilchen können sich in den unteren Teil der Wolke verschieben. Wenn durch diese Auf- und Abwinde ein genügend grosser Ladungsunterschied entstanden ist, entsteht ein Wolkenblitz vom unteren Wolkenteil zum oberen Wolkenteil. Diese Wolkenblitze kommen sehr häufig vor. Wenn aber zwischen der Erde und der Wolke hohe Ladungsunterschiede bestehen, entstehen Erdblitze. Die Erde zieht die Elektronen (Elektronen sind negativ) in den Wolken sehr stark an. So kommt es, dass sich einige Elektronen sammeln und sich einen Weg auf die Erde suchen. Auf ihrem schnellen Weg schlagen sie die Gasatome (Luft, die hauptsächlich aus nichts besteht) heftig an, was diese zum Leuchten bringt und den ganzen Weg der Elektronen beleuchtet. Dies nehmen wir als Blitz war. Innerhalb eines Blitzes können mehrere Schübe mit Elektronen in grosser Geschwindigkeit auf die Erde herunter rauschen. Die Gasatome die dabei von den Elektronen weggeboxt werden, werden bei einer solch hohen Geschwindigkeit bis zu 30000C heiss. Je höher die Temperatur ist, desto mehr Platz verschaffen sich die Gasatome seitlich. Je schneller sie sich bewegen, desto höher die Temperatur und desto kräftiger boxen sie sich ihren Raum frei. Die dabei entstandene Schallwelle nehmen wir als Donner wahr. Da sich die Schallwelle nicht in Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, nehmen wir den Donner erst einige Zeit nach dem Blitz, dessen Licht mit Lichtgeschwindigkeit zum Auge geht, wahr.