In diesem Lernpfad lernst du das Phänomen der Lichtbrechung kennen. Du wirst
dein Vorwissen zum Thema auffrischen,
Experimente zur Lichtbrechung zuhause durchführen,
anhand von Simulationen die Lichtbrechung erklären.
1) Vorwissen
Um die Lichtbrechung verstehen zu können, musst du Vorwissen aus den folgenden Themen haben
Ausbreitung von Licht
Licht und Schatten
Dieses Vorwissen aktivierst du mithilfe der nachfolgenden Videos, Lückentexte und Quizze.
Ausbreitung von Licht - Experiment
Nimm ein Stück Gartenschlauch und schaue hindurch. Kannst du damit "um die Ecke" schauen?
Beobachtung: Du kannst nur durch den Gartenschlauch schauen, wenn du ihn ganz gerade hältst. Sonst gelangt kein Licht in dein Auge.
Ergebnis: Das Licht breitet sich geradlinig aus.
Ausbreitung von Licht - Zusammenfassung
Schau das Video an, übertrage den Lückentext in dein Heft und löse das Quiz.
Ausbreitung von Licht
Licht breitet sich geradlinig in alle Richtungen aus.
Die Sammlung von Lichtstrahlen nennen wir Lichtbündel.
Den Weg, den die Lichtstrahlen zurücklegen, nennen wir Strahlengang.
Wir zeichnen die Randstrahlen von Lichtbündeln immer mit dem Lineal.
Licht und Schatten - Experiment
Du findest auf der Seite leifiphysik mehrere Versuche zum Thema Schatten. Wähle ein Exeriment aus und führe es durch. Lade Fotos deines Experimentes im Klassenorder auf IServ hoch. Benenne die Datei mit deinem Namen, damit ich weiß, von wem das Foto kommt.
Licht und Schatten - Ergebnis
Schau das Video an und löse das Quiz (Link unter dem Video).
In diesem Kapitel lernst du, wie mithilfe einer Lochkamera Bilder entstehen.
Du wirst eine Lochkamera basteln, damit Experimente durchführen und diese Experimente protokollieren.
Baue eine Lochkamera. Du benötigst folgende Materialien:
1 leere Chipsdose
1 Bogen Transparentpapier
1 Blatt schwarzes Tonpapier (DIN A4)
Schere, Klebstoff/Klebeband, Nagel/Schraube
Das Video zeigt dir, wie du beim Bau vorgehst.
Experiment: Bilder einer Lochkamera
Schau dich nun draußen mit der Lochkamera um.
Was fällt dir auf?
Fülle den Lückentext aus, die Animation kann dir helfen.
Hefteintrag: Bilder einer Lochkamera - Ergebnis
Die Lochkamera erzeugt ein umgekehrtes (auf dem Kopf) und seitenverkehrtes Bild. Das Bild ist unscharf.
Bei einem kleinen Loch sind die Bilder schärfer und dunkler.
Bei einem großen Loch sind die Bilder unschärfer und heller.
Die Animation veranschaulicht die Bildentstehung bei einer Lochkamera.
Die Kamera ist in der Mitte von der Seite zu sehen und rechts nebendran das Bild auf dem Schirm. Mit den Reglern kann man die Gegenstandsweite b, die Bildweite b und die Größe der Lochblende einstellen.
Applet von schulphysikwiki
Übung 1: Lochkamera
Löse das Arbeitsplatt aus dem Aufgabenmodul (Nr. 3 und Nr. 4)
Die nachfolgenden Stationen beschreiben Experimente, die du zuhause durchführen kannst. Schreibe jeweils die Überschrift des Experimentes und deine Beobachtung in dein Heft. Achte auf eine ordentliche und übersichtlich Darstellung!
Station 1: In welche Richtung geht die Figur?
Material:
1 rundes Glas
1 Spielzeugfigur
Versuchsanleitung: Fülle das Glas mit Wasser und schiebe die Figur in einer Entfernung von ca. 12 cm langsam hinter dem Glas vorbei. Beobachte dabei die Figur von vorne durch das Glas!
Beobachtung: Wenn ich die Figur von links nach rechts hinter dem Glas herschiebe, beobachte ich …
Station 2 : Schattenspiel in einer Tasse
Material:
1 Tasse
1 Münze
1 Taschenlampe
eine sehr ruhige Hand
Wasser
Versuchsanleitung: In eine leere Tasse wird eine Münze gelegt. Nun halte die Taschenlampe so schräg zur Tasse, dass die Münze gerade noch im Schatten liegt. Du muss die Taschenlampe sehr ruhig halten (vielleicht kann dir jemand helfen). Nun gieße sehr vorsichtig Wasser in die Tasse (die Münze darf sich nicht bewegen), bis die Tasse vollständig gefüllt ist. Beobachte den Schatten und die Münze!
Beobachtung: Wenn Wasser in die Tasse gieße…
Station 3: Sichtbar oder Unsichtbar?
Material:
2 Tassen
2 Münze
Wasser
Versuchsanleitung: Stelle die Tassen genau nebeneinander und lege jeweils in die Mitte der Tassen ein Münze. Nun schau so schräg in die Tassen, dass du die Münzen gerade nicht mehr sehen kannst, du darfst deinen Kopf nun nicht mehr bewegen! Gieße dann sehr vorsichtig Wasser in ein Tasse (vielleicht kann dir jemand helfen), die Münzen dürfen nicht verrutschen.
Bleiben die Münzen unsichtbar?
Beobachtung: Wenn Wasser in die Tasse gieße…
Station 4: Der geknickte Stift
Material:
1 Glas mit Wasser
1 Stift
Versuchsanleitung: Halte den Stift schräg in das Wasser und beobachte ihn aus verschiedenen Richtungen (schräg, von oben, von der Seite, schaue entlang des Stiftes, …
Beobachtung:…
Station 5
...
Station 6
...
Station 7
...
Station 8
...
Wie entsteht ein Bild in einer Kamera oder im Auge? Die Kamera (das Auge) ist der schwarze Kasten und nebendran ist das Bild auf dem Schirm (der Netzhaut) zu sehen.
Mit den Reglern kann man die Gegenstandsweite b, die Bildweite b und die Größe der Lochblende einstellen.
Bei der eingesetzten Linse kann man mit der Wölbung die Brechkraft steuern.
Strahlengang einer Sammellinse
EINZELSTRAHL: Die Kerze sendet Licht in alle Richtungen aus. LICHTBÜNDEL: Nur das Licht durch die Linse wird gezeichnet. BESONDERE STRAHLEN: braucht man, um den Verlauf des Lichtbündels zu zeichnen.
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