Sehen und Lichtwege
Auf dem Schulweg im Dunkeln siehst du ein Auto mit Scheinwerfern schon von weitem. Einen Radfahrer in dunkler Jacke bemerkst du dagegen oft erst im letzten Moment. Warum ist das so? Am Ende der Seite kannst du es erklären.
Lichtquellen und Lichtempfänger
Manche Körper senden selbst Licht aus. Man nennt sie Lichtquellen. Andere Körper leuchten nicht selbst, wir sehen sie nur, wenn sie angestrahlt werden: Sie sind beleuchtete Gegenstände.
| selbstleuchtend | nur beleuchtet |
|---|---|
| Sonne, Kerzenflamme, Glühlampe, Bildschirm, Glühwürmchen | Mond, Buch, Fahrradreflektor, Wand, Spiegel |
Alles, was Licht aufnimmt und darauf reagiert, ist ein Lichtempfänger. Dein Auge ist ein Lichtempfänger. Auch die Solarzelle oder die Kamera des Handys sind Lichtempfänger.
Nenne in a) und b) jeweils drei Beispiele. a) Lichtquellen, die selbst leuchten. b) Gegenstände, die nur beleuchtet sind und trotzdem gesehen werden. c) Welche Rolle hat…
Nenne in a) und b) jeweils drei Beispiele.
- a) Lichtquellen, die selbst leuchten.
- b) Gegenstände, die nur beleuchtet sind und trotzdem gesehen werden.
- c) Welche Rolle hat das Auge: Sender oder Empfänger?
Du siehst ein Buch auf dem Tisch. Wähle die richtige Aussage und begründe kurz: (1) Das Auge sendet Strahlen aus, die das Buch abtasten. (2) Das Buch sendet selbst Licht…
Du siehst ein Buch auf dem Tisch. Wähle die richtige Aussage und begründe kurz:
(1) Das Auge sendet Strahlen aus, die das Buch abtasten.
(2) Das Buch sendet selbst Licht aus.
(3) Licht der Lampe wird vom Buch gestreut und gelangt in das Auge.
Der Lichtweg
Licht breitet sich geradlinig aus. Um das zu zeichnen, benutzt man das Modell des Lichtstrahls: eine gerade Linie mit Pfeil, die zeigt, wohin das Licht läuft. Der Lichtstrahl ist eine Vereinfachung, in Wirklichkeit gibt es keine dünnen Linien aus Licht.
Das Licht läuft von der Lampe zum Buch. Dort wird es zurückgeworfen und gelangt zum Auge. Erst dann siehst du das Buch.
Ein Klassenzimmer ist komplett abgedunkelt. Leon hält eine rote Tafel, eine Kerze und einen Spiegel in der Hand. Nur die Kerze brennt. a) Welche Gegenstände sind…
Ein Klassenzimmer ist komplett abgedunkelt. Leon hält eine rote Tafel, eine Kerze und einen Spiegel in der Hand. Nur die Kerze brennt.
- a) Welche Gegenstände sind Lichtquellen?
- b) Beschreibe den Lichtweg von der Kerze zu Leons Auge, wenn er die rote Tafel sieht.
- c) Warum sieht man in einem völlig dunklen Raum nichts, auch wenn die Augen offen sind?
Ein Mitschüler sagt: „Ich sehe die Wand, weil mein Auge Sehstrahlen aussendet.“ a) Nenne zwei Beobachtungen, die gegen diese Vorstellung sprechen. b) Formuliere die…
Ein Mitschüler sagt: „Ich sehe die Wand, weil mein Auge Sehstrahlen aussendet.“
- a) Nenne zwei Beobachtungen, die gegen diese Vorstellung sprechen.
- b) Formuliere die richtige Erklärung mit dem Sender-Empfänger-Modell.
- c) Warum sieht man Staubteilchen im Lichtbündel eines Beamers?
Was Licht an Stoffen bewirkt
Trifft Licht auf einen Körper, kann Verschiedenes passieren:
-
Transmission: Das Licht geht hindurch.
-
Absorption: Das Licht wird aufgenommen („geschluckt“). Der Körper erwärmt sich dabei.
-
Streuung: Das Licht wird an einer rauen Oberfläche in viele Richtungen zurückgeworfen.
-
gerichtete Reflexion: Das Licht wird an einer glatten Fläche (Spiegel) in eine bestimmte Richtung zurückgeworfen.
Daraus ergibt sich, wie Stoffe aussehen:
| Eigenschaft | Was geschieht | Beispiel |
|---|---|---|
| durchsichtig | Licht geht fast ungehindert hindurch, man sieht klar durch | Fensterglas, Klarsichtfolie |
| durchscheinend | Licht geht hindurch, wird aber gestreut, man sieht nicht klar durch | Milchglas, Backpapier |
| undurchsichtig | Licht wird gestreut, reflektiert oder absorbiert, kaum etwas geht hindurch | Holzbrett, Karton |
Weißes Papier streut fast alles Licht, deshalb liest du es aus jeder Richtung gut. Ein schwarzer Karton absorbiert fast alles Licht und wird in der Sonne deshalb wärmer. Ein glatter Spiegel reflektiert gerichtet, deshalb siehst du dein Spiegelbild nur aus bestimmten Richtungen.
Ordne zu: durchsichtig, durchscheinend, undurchsichtig. Beispiele: Fensterglas, Milchglas, Holzbrett. a) Welches Material gehört zu welchem Begriff? b) Was geschieht bei…
Ordne zu: durchsichtig, durchscheinend, undurchsichtig. Beispiele: Fensterglas, Milchglas, Holzbrett.
- a) Welches Material gehört zu welchem Begriff?
- b) Was geschieht bei Fensterglas mit dem Licht überwiegend?
Licht trifft auf drei Stoffe: schwarzer Karton, Klarsichtfolie und weißes Papier. a) Bei welchem Stoff überwiegt Absorption, bei welchem Transmission, bei welchem…
Licht trifft auf drei Stoffe: schwarzer Karton, Klarsichtfolie und weißes Papier.
- a) Bei welchem Stoff überwiegt Absorption, bei welchem Transmission, bei welchem Streuung?
- b) Erkläre, warum ein schwarzer Karton im Sonnenlicht wärmer wird als ein weißer.
- c) Erkläre, warum man weißes Papier aus jeder Richtung gut lesen kann.
Frostiges Milchglas lässt Licht hindurch, aber man kann nicht klar durchsehen. Klares Fensterglas erlaubt klares Sehen. a) Erkläre den Unterschied im Verhalten des…
Frostiges Milchglas lässt Licht hindurch, aber man kann nicht klar durchsehen. Klares Fensterglas erlaubt klares Sehen.
- a) Erkläre den Unterschied im Verhalten des Lichts.
- b) Warum wird Milchglas im Badezimmer verwendet?
- c) Warum sieht man abends in einem beleuchteten Zimmer durch das Fenster hindurch nach draußen kaum etwas, aber sein Spiegelbild? Erkläre mit Transmission und Reflexion.
Sehen im Alltag
Mit dem Sender-Empfänger-Modell lassen sich viele Situationen klären.
Nachts auf einer Landstraße siehst du ein Auto mit Scheinwerfern und daneben einen unbeleuchteten Radfahrer in dunkler Kleidung. a) Erkläre mit Lichtquelle, Gegenstand…
Nachts auf einer Landstraße siehst du ein Auto mit Scheinwerfern und daneben einen unbeleuchteten Radfahrer in dunkler Kleidung.
- a) Erkläre mit Lichtquelle, Gegenstand und Empfänger, warum du das Auto früher siehst.
- b) Begründe, warum dunkle Kleidung gefährlicher ist als helle.
- c) Stelle dir die Lichtwege vom Auto und vom Radfahrer bis zu deinem Auge vor und beschreibe sie.
Der Mond leuchtet nachts hell, ist aber keine Lichtquelle. a) Erkläre mit dem Sender-Empfänger-Modell, wie wir den Mond sehen. b) Warum kann man bei Neumond den Mond…
Der Mond leuchtet nachts hell, ist aber keine Lichtquelle.
- a) Erkläre mit dem Sender-Empfänger-Modell, wie wir den Mond sehen.
- b) Warum kann man bei Neumond den Mond nicht sehen, obwohl er noch da ist?
- c) Beurteile die Aussage: „Ein Gegenstand, der Licht streut, ist selbst eine Lichtquelle.“
Auf einen Blick
-
Lichtquellen leuchten selbst (Sonne, Glühlampe). Beleuchtete Gegenstände werfen nur fremdes Licht zurück (Mond, Buch).
-
Sender-Empfänger-Modell: Licht läuft von der Quelle, direkt oder über einen Gegenstand, ins Auge. Das Auge sendet nichts aus.
-
Licht breitet sich geradlinig aus. Der Lichtstrahl ist ein Modell.
-
Am Körper kann Licht durchgehen (Transmission), aufgenommen werden (Absorption), gestreut oder gerichtet reflektiert werden.
-
durchsichtig: klar durchsehen. durchscheinend: Licht geht durch, aber gestreut. undurchsichtig: kaum Licht geht durch.
-
Dunkle Gegenstände absorbieren viel Licht und sind schlecht zu sehen. Helle streuen viel Licht.