Nur wenn Licht von einem Gegenstand in unser Auge fällt, können wir ihn sehen. Unser Auge ist ein Lichtempfänger. Das Licht, das wir benötigen um sehen zu können, stammt aus Lichtquellen. Alle Körper, die selber leuchten, nennen wir Lichtquellen. (z.B. Sonne, Lampen, glühendes Eisen) Alle Gegenstände, die Licht reflektieren, können wir sehen, wenn Licht auf sie fällt.
Reflexion und Streuung
Versuch:
Reflexion und Streuung
Beobachtung:
Körper reflektieren und absorbieren Licht unterschiedlich.
Eine helle, glatte Oberfläche reflektiert das Licht in eine Richtung
Eine raue, helle Oberfläche reflektiert das Licht in alle Richtungen.
Man spricht von Streuung.
Eine raue schwarze Oberfläche absorbiert fast alles Licht.
Sie bleibt dunkel und ist in der Dunkelheit schwer zu erkennen.
Licht als Energieform
Lichtquellen können Wärme erzeugen
Versuch:
Halte die Hand nacheinander über zwei unterschiedlich hell leuchtende Glühlampen und über eine Leuchtstoffröhre
Glühende Körper senden Licht aus.
Alle Körper, die Licht aussenden, nennen wir Lichtquellen.
Die meisten Körper strahlen neben Licht auch Wärme ab.
Lichtquellen sind oft auch Wärmequellen.
Beispiele:
Glühwürmchen und Leuchtfische senden kaltes Licht aus.
Energie von der Sonne:
Die Sonne ist unser Hauptenergiespender.
Ihre Energie finden wir in Kohle und Erdgas wieder.
Alle grünen Pflanzen brauchen Licht
Pflanzen benötigen Wasser, Bodennährstoffe und Kohlendioxid.
Sie produzieren den für den Menschen lebensnotwendigen Sauerstoff.
Energiefluss: Sonne – Kartoffel – Mensch
Strom aus der Solarzelle
Versuch:
Solarauto mit Lichtquelle antreiben
Solarzellen wandeln die Lichtenergie direkt in elektrische Energie um.
Licht und Schatten
Vom Lichtbündel zum Lichtstrahl
Wie breitet sich das Licht aus?
Versuch:
Eine offene Glühlampe wird eingeschaltet
Licht breitet sich nach allen Seiten aus.
Kann Licht um Ecken gehen, d.h. können Lichtstrahlen auf geknickten oder gekrümmten Wegen verlaufen?
Versuch:
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.
Schattenbildung
Wie entsteht Schatten?
Kann man über seinen eigenen Schatten springen?
Versuch:
Merke:
Schatten entsteht an der lichtabgewandten Seite eines lichtundurchlässigen Körpers. Dort fehlt das Licht, das der Körper verschluckt.VersuchZwei Leuchten so aufstellen, das zwei Schatten entstehen. Schatten zusammenlaufen lassen.
Versuch:
Beobachtung
Bemerkung:
Schattenfreie Ausleuchtung durch Milchglas, Lichtbänder, weiße Decke.
Zusammenfassung:
Hinter undurchsichtigen Körpern entsteht ein lichtfreier Raum, der Schattenraum. Auf einen Schirm, der in diesen Raum gebracht wird, entsteht eine Schattenfläche, der Schatten. Eine punktförmige Lichtquelle führt zu harten Schatten, mehrere zu Halb- und Kernschatten. Ausgedehnte Lichtquellen ergeben weiche Übergänge zwischen Licht und Schatten. Sie ermöglichen schattenfreie Beleuchtung.
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