1) Über die Beobachtung von Naturphänomenen und den Grund für dieses Buch 2) Grundlegende Konzepte 2.1) Was ist Licht? 2.2) Was ist Sehen? 2.3) Grundlagen der geometrischen Optik 2.4) Grundlagen der Wellenoptik 2.5) Beschreibung von Wellenphänomenen des Lichts 3) Übersicht über Phänomene atmosphärischer Optik 3.1) Die Atmosphäre 3.2) Physikalische Prozesse des Lichts mit den Bestandteilen der Atmosphäre 3.3) Klassifikation der Phänomene atmosphärischer Optik 4) Luftspiegelungen: Oasen, Seeungeheuer und weitere Spielereien der Fata Morgana 4.1) Luftspiegelungen in Kultur und Gesellschaft 4.2) Die astronomische Refraktion und Flimmern der Sterne 4.3) Verwandte Wahrnehmungstäuschungen 4.4) Luftspiegelungen: Qualitative Beschreibung und Beobachtungen 4.5) Quantitative Beschreibung von Luftspiegelungen 4.6) Simulationsexperimente von Luftspiegelungen 5) Regenbögen 5.1) Bemerkungen zur Kulturgeschichte des Regenbogens 5.2) Beobachtungen zum Regenbogen 5.3) Einfache Erklärung des Regenbogens mit Hilfe der geometrischen Optik 5.4) Besonderheiten durch die Wellennatur des Lichts 5.5) Übersicht über die Wissenschaftsgeschichte des Regenbogens 5.6) Einfache Experimente 6) Haloerscheinungen am Himmel: Natürliche Ursache oder göttliche Warnung ? 6.1) Einleitung: Mythen und Aberglauben 6.2) Eiskristalle in der Atmosphäre 6.3) Haloerscheinungen durch Lichtbrechung in Eiskristallen 6.4) Einfache Reflexionshalos 6.5) Kombinationen von Brechung und Reflexion: Unternebensonnen 6.6) Überblick über die in Mitteleuropa häufigsten Haloerscheinungen 6.7) Komplexe Haloerscheinungen und Himmelsarchäologie 6.8) Computersimulationen 6.9) Experimente 7) Koronen, Bishop s Ring und irisierende Wolken 7.1) Koronen 7.2) Irisierende Wolken 7.3) Bishop s Ring 7.4) Einfache Experimente 8) Glorien: das Brockengespenst 8.1) Entstehungsbedingungen und Beschreibung des Phänomens 8.2) Inspiration eines Nobelpreises 8.3) Grundlegende Erklärung der Glorien 8.4) Zur Beobachtung von Glorien 8.5) Einfache Experimente 9) Blauer Himmel 9.1) Geschichtliches 9.2) Rayleigh Streuung 9.3) Ein einfaches Experiment 10) Farbenpracht am Himmel: von Pastellfarben und glutrotem Himmel 10.1) Ergebnisse der Mie-Streuung erläutert an Beispielen 10.2) Anwendungen 10.3) Experimente zur Rayleigh und Mie-streuung 10.4) Das Rätsel des space shuttle 11) Bauernregeln, grüne Sonne und weitere Phänomene 11.1)Vorhersagen des Wetters aus optischen Phänomenen der Atmosphäre: Bauernregeln 11.2) Das grüne Leuchten 11.3) Finsternisse im Sonnensystem 11.4) Schatten 11.5) Polarlichter 11.6) Elektrische Phänomene in der Atmosphäre: Blitze 11.7) Leuchtende Nachtwolken 11.8) Kometen und Sternschnuppen 11.9) Sternbeobachtungen am Tage und warum es nachts dunkel ist Epilog