NuT7 Lichtquellen und beleuchtete Körper

Was ist Licht? Wo kommt Licht her?

Zur Einstimmung auf unser neues Thema schaue dir diesen Video an:

  Aufgabe 1

1. Erkläre den Unterschied zwischen Lichtquelle und beleuchtete Körper. Gib jeweils Beispiele dazu an.
2. Was ist der Unterschied zwischen natürlichen und künstlichen Lichtquellen?

Merke: 1. Lichtquellen sind Körper, Stoffe, die selbst Licht aussenden, das sind z.B. Sonne, Sterne, Feuer, Glühlampe, Taschenlampe, Monitor, ... Beleuchtete Körper werden von Lichtquellen bestrahlt und reflektieren das Licht, das sind z.B. Mond, Tisch, Baum, Haus, Straße, Wasser, Personen, Planeten, ... 2. Lichtquellen kann man unterteilen in natürliche Lichtquellen, das sind Lichtquellen, die in der Natur vorkommen. Es sind z.B. Sonne, Sterne, Feuer, Blitz, Polarlicht, Glühwürmchen, ... künstliche Lichtquellen, das sind Lichtquellen, die vom Menschen erschaffen sind. Es sind z.B. Glühlampe, LED, Kerze, Taschenlampe, Laser, Fernseher, ...

Auf dieser Seite findest du viele Beispiele von Lichtquellen.

Versuch Nimm einen Spiegel (Taschenspiegel), ein Blatt weißes Papier, ein Blatt dunkles Papier und eine Taschenlampe. Beleuchte mit deiner Taschenlampe die drei Gegenstände. Notiere was du beobachtest. Lass die Taschenlampe so wie sie ist und ändere deinen Beobachtungsstandort, was ändert sich?

Der Spiegel erscheint immer dunkel, nur wenn man ihn genau von der anderen Richtung wie er bestrahlt wird ansieht sieht man Licht.
Das weiße Papier erscheint immer hell, das schwarze Papier immer dunkel.

Beim Spiegel spricht man von einer gerichteten Reflexion.

Das Licht wird im gleichen Winkel wie es ankommt reflektiert.

Jede glatte, ebene Fläche wie zum Beispiel eine glatte Metallplatte, eine ruhige Wasseroberfläche, eine Fensterscheibe wirkt wie ein ebener Spiegel.

Das weiße Papier hat eine rauhe Oberfläche (auch wenn es sehr glatt erscheint). Daher hat es viele Streuzentren an denen das Licht in beliebige Richtungen reflektiert wird. Besonders gut sieht du die rauhe Oberfläche bei einer Projektionsleinwand, der Tafel des Whiteboards. Das einfallende Licht soll in alle Richtungen reflektiert werden, damit alle außen heraum etwas sehen. Man spricht von diffuser oder ungerichteter Reflexion.

Schwarze Oberflächen sind meist auch rau, reflektieren aber nahezu kein Licht. Schwarze Flächen nehmen das Licht auf, sie absorbieren Licht. Licht kommt an, verlässt aber das Material nicht mehr. Man merkt dies, dass das Material wärmer wird.
Im Sommer merkst du die Absorption, wenn du in der Sonne sitzt und ein schwarzes T-Shirt anhast. Dir wird warm. In einem solchen Fall trägst du lieber ein weißes T-Shirt.

Merke: Eine glatte Oberfläche reflektiert das Licht. Man spricht von gerichteter Reflexion. Eine helle raue Oberfläche reflektiert das Lilcht in alle Richtungen. Man spricht von diffuser oder ungerichteter Reflexion. Dunkle Flächen verschlucken das Licht, man spricht von Absoption.

  Aufgabe 2

Nenne Beispiele zur

• gerichteten Reflexion
  
• diffusen Reflexion
  
• Absorption

Versuch

  Aufgabe 3

Erkläre das Sprichwort "Nachts sind alle Katzen grau".

[Lösung anzeigen][Lösung ausblenden]

Das Sprichwort besagt, dass man im Dunkeln Farbunterschiede nicht mehr so gut erkennen kann. Bei Dunkelheit hat man wenig Licht. Das wird dann auf dem Katzenfell diffus reflektiert. Also kommt noch weniger Licht ins Auge und das Auge kann dann die Farben nicht mehr unterscheiden.

Es muss also genügend Licht ins Auge gelangen, damit wir Gegenstände auch farbig sehen können. Welche Farben es gibt, das sieht du beim Regenbogen. Hier wird das Sonnenlicht in alle Farben zerlegt.

Merke: Weißes Licht lässt sich in seine Spektralfarben zerlegen. Alle Spektralfarben ergeben zusammen wieder weißes Licht.

Wie viele verschiedene Farben es am Computer gibt siehst du auf dieser Seite.

Mit ein paar Grundfarben kann man alle Farben herstellen. Das sieht du etwas am Fernseher oder Monitor. Dort hast du nur die Farben rot, grün und blau. Du siehst aber am Bildschirm alle Farben. Wie sich aus drei Farben andere Farben ergeben siehst du im folgenden Versuch.

Merke: Aus den drei Grundfarben rot, grün und blau lassen sich alle Farben erzeugen.

Versuch Mit dem Farbkreisel kann man für das Auge verschiedene Farben erzeugen.

  Aufgabe 4

Bastle dir einen Farbkreisel.

Merke: Alle Regenbogenfarben zusammen ergeben weißes Licht. Diese Farben heißen Spektralfarben. Die Farbe eines Körpers ergibt sich aus der Mischung des reflektierten Lichts. Jeder Körper absorbiert einen Teil des Farbspektrums und reflektiert den Rest. Das reflektierte Licht ergibt dann die Farbe des Körpers.

  Aufgabe 5

Warum ist eine Zitrone gelb?

[Lösung anzeigen][Lösung ausblenden]

Eine Zitrone erscheint uns gelb, weil die von ihr reflektierten Farben zusammen gelb ergeben.