Licht

Diese Seite kann als Einstieg in eine Unterrichtsreihe zur Optik genutzt werden.

Licht und Lichtausbreitung

Was stellen wir uns unter Licht vor?

Unterrichtsidee

Brainstorming, Antworten der Schüler sammeln und an die Tafel schreiben.

Zentralfrage: „Können wir Licht sehen“?

Versuch: :Eine Glühlampe in einem Gehäuse strahlt die Wand an. Es entsteht ein Lichtkreis.

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Versuch: :Vor dem Lichtfleck an der Wand stellen wir einen innen geschwärzten Pappkasten. Der Raum versinkt in Dunkelheit.

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Versuch: :Wir halten ein Buch in den Raum zwischen Lampe und Pappkasten. Das Buch ist sofort zu sehen.

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Versuch: :In den Lichtkegel schütteln wir einen Lappen mit Kreidestaub aus. Der Weg, den das Licht nimmt, wird sichtbar. (Statt des Kreidestaubs kann auch mit einer Sprühflasche eine Tröpfchennebel in den Lichtweg gesprüht werden. Achtung: Eventuell wird dabei der Boden durch die Nässe rutschig.)

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Merke

Licht selbst ist nur sichtbar, wenn es direkt auf die Netzhaut trifft. Gegenstände nehmen wir nur dann wahr, wenn sie Licht in unser Auge streuen. Genau genommen bleibt der Körper weiterhin unsichtbar, denn das, was wir sehen, ist nicht der Gegenstand, sondern das durch ihn gestreute Licht, welches auf unsere Netzhaut trifft und eine biochemische Reaktion auslöst.

Lichtmodelle

Unterrichtsidee

Klärung des Begriffs „Modell“ in der Physik.

Brainstorming zu Lichtvorstellungen (Erklärung für einen Blinden)

Merke

Licht stammt aus Lichtquellen (Sonne, Kerze, Lampe...). Man stellt sich vor, Licht besteht aus kleinen Teilchen, den Photonen. Diese werden aus den Lichtquellen mit hoher Geschwindigkeit herausgeschleudert. Das an uns vorbeiflutende Licht ist nicht sichtbar, da Licht auf Netzhaut treffen muss um eine biochemische Reaktion auszulösen. Wir sehen Körper nur dann, wenn sie Licht in unser Auge streuen. Genau genommen bleibt der Körper weiterhin unsichtbar, denn das was wir sehen ist nicht der Gegenstand, sondern das durch ihn gestreute Licht, welches auf unsere Netzhaut trifft und eine biochemische Reaktion auslöst.

Primäre und sekundäre Lichtquellen

Primäre Lichtquellen sind Körper, die Licht selbst aktiv aussenden (z.B. die Sonne). Körper, die erst beleuchtet werden müssen, damit sie Licht aussenden, sind sekundäre Lichtquellen (z.B. der Mond).

Vom Lichtbündel zum Lichtstrahl

Frage

Wie breitet sich das Licht aus?

Versuch: :Eine offene Glühbirne wird eingeschaltet.

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Merke

Licht breitet sich nach allen Seiten aus.

Frage

Kann Licht um Ecken gehen, d.h. können Photonen auf geknickten oder gekrümmten Wegen verlaufen?

Versuch: :Darstellung des Lichtkegels mittels Mattscheibe, sowie Loch- und Spaltblende.

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Licht breitet sich geradlinig aus. Die Photonen bewegen sich auf Geraden. Wird ein Lichtkegel immer weiter eingeengt, so gelangen wir zu einem Lichtstrahl. Ein Lichtstrahl ist vorstellbar als die Bahn, auf der sich die Photonen bewegen.

Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit?

Galileo Galilei ging dieser Frage bereits vor 400 Jahren nach. Er postierte zwei Leute mit Laternen auf verschiedenen Bergen. Er erlangte keine zufriedenstellenden Ergebnisse.

Dem Franzosen Fizeau gelang 1849 die Messung der Lichtgeschwindigkeit mit einer sich drehenden Lochscheibe.

Merke

Licht breitet sich von einer Lichtquelle ausgehend nach allen Seiten aus, wenn es nicht behindert wird. Die Lichtteilchen (Photonen) bewegen sich dabei auf Geraden mit einer Geschwindigkeit von 300000 km/s. Durch Blenden kann man verschieden weite Lichtbündel herstellen. Die Form der Blende legt die Form des Lichtbündels fest. Sehr enge Lichtbündel nennt man Lichtstrahlen. Lichtstrahlen kann man als Photonenbahnen auffassen.

Linkliste

• Thomas Seilnacht (Didaktik der Naturwissenschaften): Licht - Absorption, Reflexion, Brechung, Totalreflexion, Interferenz
• maßstäbe 3 - Zum Licht von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt

• Tabelle zu Mondfinsternis und anderen Ereignissen

• Lochkamera - Abbildungsmaßstab (C. Wolfseher)
• Aufgabensammlung zur Physik

Siehe auch

• Astronomie
• Optik
• Physik