Ausbreitung von Licht verstehen - Optik - Physik
Ausbreitung von Licht verstehen - Optik - Physik
Ausbreitung von Licht verstehen - Optik - Physik
Einleitung
Licht ist überall: bei der Sonne, bei Lampen, auf Bildschirmen und im Spiegel. In diesem aiMOOC lernst Du, wie sich Licht ausbreitet, wie Schatten entstehen und was bei Reflexion und Brechung passiert.
Sicherheitsregel: Schaue nie direkt in die Sonne oder in einen Laserstrahl. Leuchte niemandem mit einer Taschenlampe direkt in die Augen.
Lernziele
- Du erkennst Lichtquellen.
- Du beschreibst die geradlinige Ausbreitung von Licht.
- Du erklärst die Entstehung eines Schattens.
- Du unterscheidest durchsichtig, durchscheinend und undurchsichtig.
- Du beschreibst Reflexion, Brechung und die Farben des Lichts.
Lichtquellen und beleuchtete Körper
Eine Lichtquelle sendet eigenes Licht aus. Beispiele sind die Sonne, eine Kerze und eine Lampe.
Ein Buch oder der Mond sendet kein eigenes sichtbares Licht aus. Solche Körper sehen wir, weil sie Licht zurückwerfen. Das Licht gelangt dann in unser Auge.
Licht breitet sich geradlinig aus
In einem gleichartigen, durchsichtigen Stoff läuft Licht geradeaus. Die Richtung zeichnen wir als Lichtstrahl. Ein Lichtstrahl ist ein einfaches Modell.
Lichtstrahl und Lichtbündel
Ein einzelner Lichtstrahl zeigt eine Richtung. Viele Lichtstrahlen zusammen heißen Lichtbündel.
Versuch mit drei Lochkarten
Stelle drei Karten mit kleinen Löchern hintereinander auf. Leuchte mit einer Taschenlampe durch die Löcher.
Nur wenn die Löcher auf einer geraden Linie liegen, kommt das Licht hindurch. Verschiebst Du eine Karte, wird das Licht aufgehalten.
Die Lochkamera
Bei einer Lochkamera fällt Licht durch ein kleines Loch. Auf der Rückwand entsteht ein Bild, das auf dem Kopf steht. Das zeigt: Licht breitet sich geradlinig aus.
Licht trifft auf Stoffe
- Durchsichtig: Fast alles Licht geht hindurch, zum Beispiel bei klarem Glas.
- Durchscheinend: Nur ein Teil des Lichts geht hindurch, zum Beispiel bei Milchglas.
- Undurchsichtig: Licht geht nicht hindurch, zum Beispiel bei Holz.
Schatten
Ein undurchsichtiger Körper hält Licht auf. Hinter ihm entsteht ein Schatten. Je nach Größe und Abstand der Lichtquelle können Kernschatten und Halbschatten entstehen.
Schatten verändern
Rückst Du einen Gegenstand näher an die Lampe, wird sein Schatten meist größer. Rückst Du ihn näher an die Wand, wird der Schatten meist kleiner und schärfer.
Reflexion und Brechung
Bei der Reflexion wird Licht zurückgeworfen. Ein Spiegel reflektiert Licht besonders gut.
Bei der Brechung ändert Licht seine Richtung. Das kann passieren, wenn es von Luft in Wasser oder Glas gelangt.
Weißes Licht und Farben
Weißes Licht besteht aus vielen Farben. Ein Prisma kann die Farben trennen. Auch ein Regenbogen zeigt viele Farben des Lichts.
Merksätze
- Licht kommt von einer Lichtquelle.
- In einem gleichartigen Stoff breitet sich Licht geradlinig aus.
- Undurchsichtige Körper erzeugen Schatten.
- Spiegel werfen Licht zurück.
- An einer Grenze zwischen Stoffen kann Licht seine Richtung ändern.
- Weißes Licht enthält viele Farben.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was macht eine Lichtquelle? (Sie sendet eigenes Licht aus) (!Sie hält jedes Licht auf) (!Sie erzeugt immer einen Schatten) (!Sie macht alle Dinge durchsichtig)
Wie breitet sich Licht in einem gleichartigen durchsichtigen Stoff aus? (Geradlinig) (!Im Kreis) (!Immer nach unten) (!Zickzackförmig)
Warum kannst Du ein Buch sehen? (Es wirft Licht in Deine Augen zurück) (!Es sendet immer eigenes Licht aus) (!Es macht die Luft dunkel) (!Es zieht Licht an)
Was entsteht hinter einem undurchsichtigen Gegenstand? (Ein Schatten) (!Ein Ton) (!Ein Magnetfeld) (!Eine Wärmequelle)
Welcher Stoff ist durchsichtig? (Klares Glas) (!Holz) (!Stein) (!Pappe)
Was bedeutet Reflexion? (Licht wird zurückgeworfen) (!Licht wird zu Schall) (!Licht verschwindet immer) (!Licht wird schwerer)
Was kann bei der Brechung passieren? (Licht ändert seine Richtung) (!Licht wird zu Wasser) (!Licht bleibt immer stehen) (!Licht erzeugt ein Geräusch)
Was kann ein Prisma mit weißem Licht machen? (Es kann das Licht in Farben trennen) (!Es kann Licht in Holz verwandeln) (!Es kann Licht vollständig stoppen) (!Es kann Schatten zum Leuchten bringen)
Warum steht das Bild in einer Lochkamera auf dem Kopf? (Weil Licht geradlinig durch das Loch läuft) (!Weil die Rückwand ein Magnet ist) (!Weil das Loch das Bild dreht) (!Weil die Luft nach unten fällt)
Welche Sicherheitsregel ist richtig? (Nie direkt in Sonne oder Laser schauen) (!Laser auf Augen richten) (!Mit Spiegeln Sonnenlicht in Gesichter lenken) (!Eine starke Lampe direkt vor das Auge halten)
Memory
| Lichtquelle | sendet eigenes Licht aus |
| Lichtstrahl | zeigt die Richtung des Lichts |
| Schatten | Bereich ohne direktes Licht |
| Reflexion | Licht wird zurückgeworfen |
| Brechung | Licht ändert seine Richtung |
| Prisma | trennt weißes Licht in Farben |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Beobachtung |
|---|---|
| Geradlinige Ausbreitung | Licht läuft in einem gleichartigen Stoff geradeaus |
| Schattenbildung | Ein undurchsichtiger Körper hält Licht auf |
| Reflexion | Ein Spiegel wirft Licht zurück |
| Brechung | Licht ändert an einer Stoffgrenze seine Richtung |
| Streuung | Staub oder Nebel macht einen Lichtweg sichtbar |
| Farbzerlegung | Ein Prisma trennt weißes Licht in Farben |
Kreuzworträtsel
| Lichtquelle | Was sendet eigenes Licht aus? |
| Lichtstrahl | Wie heißt die gedachte Linie für die Richtung des Lichts? |
| Schatten | Was entsteht hinter einem undurchsichtigen Körper? |
| Reflexion | Wie heißt das Zurückwerfen von Licht? |
| Brechung | Wie heißt die Richtungsänderung an einer Stoffgrenze? |
| Prisma | Welcher Glaskörper kann weißes Licht in Farben trennen? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Lichtquellen-Suche: Finde zu Hause oder in der Schule fünf Lichtquellen. Zeichne oder fotografiere sie.
- Schattenbild: Erzeuge mit einer Taschenlampe und Deiner Hand ein Schattenbild. Zeichne den Aufbau.
- Materialtest: Prüfe klares Glas, Papier und Pappe. Ordne sie als durchsichtig, durchscheinend oder undurchsichtig ein.
- Lichtweg zeichnen: Zeichne eine Lampe, einen Gegenstand und ein Auge. Trage den Weg des Lichts mit Pfeilen ein.
Standard
- Lochkarten-Versuch: Baue den Versuch mit drei Lochkarten auf. Beschreibe, wann das Licht durch alle Löcher gelangt.
- Schatten-Größe: Verändere den Abstand zwischen Lampe, Figur und Wand. Miss die Größe des Schattens.
- Lochkamera bauen: Baue mit einer Schachtel eine einfache Lochkamera. Arbeite nur mit einer erwachsenen Person.
- Erklärvideo Licht: Drehe ein kurzes Video zu Lichtquelle, Lichtstrahl und Schatten.
Schwer
- Spiegel-Parcours: Lenke Licht mit zwei Spiegeln zu einem Ziel. Nutze nur eine schwache Taschenlampe.
- Modell und Wirklichkeit: Erkläre, warum ein Lichtstrahl eine gedachte Linie und kein dünner Gegenstand ist.
- Optik-Ausstellung: Plane eine kleine Ausstellung mit Stationen zu Schatten, Spiegel, Lochkamera und Prisma.
- Regenbogen-Forschung: Erkläre mit einem Bild, wie Licht in Wassertropfen gebrochen und zurückgeworfen wird.
|
|
Lernkontrolle
- Vorhersage beim Lochkarten-Versuch: Eine der drei Karten wird seitlich verschoben. Sage voraus, was passiert, und begründe Deine Antwort.
- Fairer Schatten-Versuch: Plane einen Versuch zur Frage: Wie verändert der Abstand zur Lampe die Schattengröße? Nenne, was gleich bleiben muss.
- Licht im Nebel: Erkläre, warum ein Lichtbündel in Nebel besser sichtbar ist als in klarer Luft.
- Materialien vergleichen: Ein Vorhang lässt etwas Licht durch, eine Glasscheibe sehr viel und eine Holzplatte fast keines. Ordne die Stoffe und begründe.
- Spiegel um die Ecke: Zeichne einen möglichen Lichtweg mit zwei Spiegeln. Erkläre die Richtungsänderungen.
- Lochkamera erklären: Nutze zwei Lichtstrahlen, um zu zeigen, warum das Bild in einer Lochkamera auf dem Kopf steht.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:
- Du kannst Lichtquellen und beleuchtete Körper unterscheiden.
- Du kannst Lichtwege mit Pfeilen zeichnen.
- Du kannst die geradlinige Ausbreitung mit einem Versuch erklären.
- Du kannst Schattenbildung und Schattengröße erklären.
- Du kannst Reflexion und Brechung an einem Beispiel beschreiben.
- Du kannst sicher mit Taschenlampe, Spiegel und Sonnenlicht umgehen.
OERs zum Thema
Links
aiMOOC-Projekte
Schulfach+
|
|
aiMOOCs
aiMOOC Projekte
|
|
THE MONKEY DANCE
|
|
|