Licht und die Linsengleichung: Unterschied zwischen den Versionen

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==Elektrisches Licht==
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=== Elektrisches Licht ===
 
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Auf dem 2. Bild sieht man eine Straßenlaterne.
 
Auf dem 2. Bild sieht man eine Straßenlaterne.
  
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==Natürliches Licht==
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===Natürliches Licht===
 
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[[image:Stort bål sankthans.jpg | 100 px]]
 
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Auf dem 2. Bild sieht man Feuer.
 
Auf dem 2. Bild sieht man Feuer.
  
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==Versuch==
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===Versuch===
 
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'''Beobachtung:'''
 
'''Beobachtung:'''
  
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Zuerst wurde der Strom angemacht. Dann wurde ein stück Papier auf den Draht gelegt. Als der Strom immer höher gestellt wurde, fängt der Draht an zu glühen und das Papier verbrannte. Je nachdem wie hoch der Strom war, fing das Papier immer mehr an zu rauchen bis es schließlich verbrannte. Nachdem das Papier verbrannt ist wurde der Strom noch höher gestellt und der Draht fing an zu glühen, bis er schließlich durchbrannte.
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Als der Strom immer höher gestellt wurde, fängt der Draht an zu glühen und das Papier verbrannte. Je nachdem wie hoch der Strom war, fing das Papier immer mehr an zu rauchen bis es schließlich verbrannte. Nachdem das Papier verbrannt ist wurde der Strom noch höher gestellt und der Draht fing an zu glühen, bis er schließlich durchbrannte.
  
 
'''Erklärung:'''
 
'''Erklärung:'''
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Der Draht wurde immer wärmer, da Strom durch den Draht geleitet wurde. Er erhitzt sich so stark, dass er in der Mitte durchbricht.
 
Der Draht wurde immer wärmer, da Strom durch den Draht geleitet wurde. Er erhitzt sich so stark, dass er in der Mitte durchbricht.
  
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==Zusammanhang zur Lichtmühle==
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===Quiz===
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[[Quiz zu Was ist Licht?]]
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==Lichtmühle==
  
 
Der Versuch mit der Lichtmühle ist ein Beweis dafür, dass Licht Energie erzeugt und sie freisetzen kann.  
 
Der Versuch mit der Lichtmühle ist ein Beweis dafür, dass Licht Energie erzeugt und sie freisetzen kann.  
 
Dies konnte man durch das drehen der Plättchen in der Lichtmühle erkennen.
 
Dies konnte man durch das drehen der Plättchen in der Lichtmühle erkennen.
  
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==Quiz==
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===Was ist eine Lichtmühle?===
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[[Quiz zu Was ist Licht?]]
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[[Datei:Lichtmuehle Lager 01.jpg|thumb|Silbernes und Schwarzes Metallplättchen]]
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Eine Lichtmühle ist eine kleine Apparatur, die im Jahr 1873 entwickelt wurde. Ihr Erfinder, William Crookes, war ein britischer Physiker und Chemiker, und befasste sich zu dieser Zeit mit dem Thema Licht. Die Lichtmühle wird allgemein auch „Licht-Windrad“ genannt. Sie so zu nennen macht kaum Sinn, da die Lichtmühle nichts mit Windkraft zu tun hat, sondern alleine durch die Energie des Lichtes angetrieben wird. Die Lichtmühle besteht aus einer Glaskuppel, in der sich ein dünner Draht mit vier Metallplättchen befindet. In diese Glaskuppel kann keine Luft hinein kommen, also auch keine Windkraft. In dem Glas befindet sich Vakuum. Da keine andere Energie, die das Rad andrehen könnte, durch das Glas hindurch kommt, ist sicher, dass die Lichtmühle durch die Kraft des Lichtes angetrieben wird. Durch die Erfindung der Lichtmühle wird die Energie des Lichtes bewiesen.  
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==Was ist eine Lichtmühle?==
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Eine Lichtmühle ist eine kleine Apparatur, die im Jahr 1873 entwickelt wurde. Ihr Erfinder, William Crookes, war ein britischer Physiker und Chemiker, und befasste sich zu dieser Zeit mit dem Thema Licht. Die Lichtmühle wird allgemein auch „Licht-Windrad“ genannt. Sie so zu nennen macht kaum Sinn, da die Lichtmühle nichts mit Windkraft zu tun hat, sondern alleine durch die Energie des Lichtes angetrieben wird. Die Lichtmühle besteht aus einer Glaskuppel, in der sich ein dünner Draht mit vier Metallplättchen befindet. In diese Glaskuppel kann keine Luft hinein kommen, also auch keine Windkraft. In dem Glas befindet sich Vakuum. Da keine andere Energie, die das Rad andrehen könnte, durch das Glas hindurch kommt, ist sicher, dass die Lichtmühle durch die Kraft des Lichtes angetrieben wird. Durch die Erfindung der Lichtmühle wird die Energie des Lichtes bewiesen. [[Datei:Lichtmuehle Lager 01.jpg|thumb|Silbernes und Schwarzes Metallplätchen]]
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==Wie funktioniert sie?==
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===Wie funktioniert sie?===
  
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Bei Bestrahlung erwährmt sich die schwarze Seite mehr als die Siberne und gibt den dort reflektierenden Gasmolekülen mehr Energie. Dabei drehen sich die "Flügelrädchen" um eine Achse. Der Nachfolger der Lichtmühle ist das Radiometer. Es funktioniert ähnlich wie die Lichtmühle.
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Bei Bestrahlung erwärmt sich die schwarze Seite mehr als die Silberne und gibt den dort reflektierenden Gasmolekülen mehr Energie. Dabei drehen sich die "Flügelrädchen" um eine Achse. Der Nachfolger der Lichtmühle ist das Radiometer. Es funktioniert ähnlich wie die Lichtmühle.
  
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==Wie sieht sie aus?==
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===Wie sieht sie aus?===
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Die Lichtmühle hat unten einen Sockel, darüber befindet sich eine Art Glasbirne mit einem Durchmesser von ca. 5-6 Zentimeter in der sich ein Metalldraht befindet, dieser ist ganz gerade nach oben gebogen. Auf dem Draht sind  4 Plättchen in schwarz- Silber, die eine Seite ist schwarz, weil sie mit Ruß gefärbt wurde und die andere ist Silber, daher das sie nicht gefärbt wurde. Damit das Flügelrad nicht herunter fällt, wird von oben eine Glasröhre in die Kugel hinein gesteckt und am ende wird alles zusammen geschmolzen. [[Datei:Radiometer 9965 Nevit.gif|thumb|Lichtmüle]]
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[[Datei:Radiometer 9965 Nevit.gif|thumb|Lichtmühle]]
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Die Lichtmühle hat unten einen Sockel, darüber befindet sich eine Art Glasbirne mit einem Durchmesser von ca. 5-6 Zentimeter in der sich ein Metalldraht befindet, dieser ist ganz gerade nach oben gebogen. Auf dem Draht sind  4 Plättchen in schwarz- Silber, die eine Seite ist schwarz, weil sie mit Ruß gefärbt wurde und die andere ist Silber, daher das sie nicht gefärbt wurde. Damit das Flügelrad nicht herunter fällt, wird von oben eine Glasröhre in die Kugel hinein gesteckt und am ende wird alles zusammen geschmolzen.
  
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==Wie hängt die Lichtmühle mit den anderen Experimenten zusammen?==
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===Wie hängt die Lichtmühle mit den anderen Experimenten zusammen?===
  
 
Die Lichtmühle hat uns als erstes Beispiel gezeigt, wie stark das Licht sein kann, noch bevor wir mit unseren eigenen Experimenten zur Energie des Lichtes begonnen hatten. Sie zeigt gut und für jeden sichbar, was das Licht erreichen kann. Zwar ist das Drehen der Lichtmühle nur ein kleines Beispiel, aber dennoch ein sehr gutes. Nachdem wir sicher wussten, dass das Licht eine starke Energie ist, mit der man theoretisch viel Bewegung und Sichtbarkeit erreichen kann, haben wir mit unseren eigenen Versuchen angefangen, um noch einmal mit eigenen Augen zu sehen, wie das Ganze funkioniert.
 
Die Lichtmühle hat uns als erstes Beispiel gezeigt, wie stark das Licht sein kann, noch bevor wir mit unseren eigenen Experimenten zur Energie des Lichtes begonnen hatten. Sie zeigt gut und für jeden sichbar, was das Licht erreichen kann. Zwar ist das Drehen der Lichtmühle nur ein kleines Beispiel, aber dennoch ein sehr gutes. Nachdem wir sicher wussten, dass das Licht eine starke Energie ist, mit der man theoretisch viel Bewegung und Sichtbarkeit erreichen kann, haben wir mit unseren eigenen Versuchen angefangen, um noch einmal mit eigenen Augen zu sehen, wie das Ganze funkioniert.
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==Einleitung==
 
  
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Da wir im Experiment mit der Lichtmühle erfahren haben, dass Licht auch durch Glas strahlen kann und nicht durch andere Gegenstände wie zum Beispiel ein Buch, sind wir auf die Idee gekommen verschiede Glaskörper vor den Lichtstrahl zu stellen und dadurch das Licht zu bündeln, brechen und umzuleiten.
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[[Kategorie:Optik]]
  
 
==Bündeln von Licht==
 
==Bündeln von Licht==
  
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===Material===
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Da wir im Experiment mit der Lichtmühle erfahren haben, dass Licht auch durch Glas strahlen kann und nicht durch andere Gegenstände wie zum Beispiel ein Buch, sind wir auf die Idee gekommen verschiedene Glaskörper vor den Lichtstrahl zu stellen und dadurch das Licht zu bündeln, brechen und umzuleiten.
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===Experiment zum Bündeln von Licht===
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'''Material'''
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-Ein Netzgerät                            [[Datei:IMG00268-20111221-1038.jpg|350px|rechts]]                     
 
-Ein Netzgerät                            [[Datei:IMG00268-20111221-1038.jpg|350px|rechts]]                     
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'''Aufbau'''
  
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Das Netzgerät wird an die Steckdose angeschlossen. Die Lampe und das Netzgerät werden mit zwei Kabeln verbunden, die jeweils an den zwölf Volt Steckern angeschlossen sind. Am vorderen Ende des Kastens, in dem sich die Lampe befindet ist ein Schlitz, in dem man eine Platte reinschieben kann. Man kann auch vor der Öffnung des Kastens eine Linse reinschieben.
  
  
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'''Beobachtung'''
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===Aufbau===
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Das Netzgerät wird an die Steckdose angeschlossen. Die Lampe und das Netzgerät werden mit zwei Kabeln verbunden, die jeweils an den zwölf Volt Steckern angeschlossen sind. Am vordesten Ende des Kastens, in dem sich die Lampe befindet ist ein Schlitz, in dem man eine Platte reinschieben kann. Man kann auch vor der Öffnung des Kastens eine Linse reinschieben.
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===Beobachtung===
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Bevor wir die Linse in den Kasten geschoben haben, ist das Licht nicht gerade verlaufen, sondern immer breiter geworden .
 
Bevor wir die Linse in den Kasten geschoben haben, ist das Licht nicht gerade verlaufen, sondern immer breiter geworden .
 
Nachher jedoch hat die Linse das Licht gebündelt , sodass ein gerader Lichtstrahl entstanden ist .
 
Nachher jedoch hat die Linse das Licht gebündelt , sodass ein gerader Lichtstrahl entstanden ist .
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Dies geht so:Die Strahlen brechen sich nur ,wenn sie auf eine Krümmung in der Linse treffen .Also nicht , wenn sie orthogonal auf die Oberfläche der
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Linse treffen.Wenn sie allerdings in einem Winkel, der durch die Krümmung der Linse entsteht, bricht er sich ,das kann man sich durch die Spiegelung erklären.
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Als der Lichtstrahl an die obere Hälfte der Linse getroffen ist, wurde der Lichtstrahl nach unten umgeleitet. Er ist also nicht gerade weiterverlaufen .
 
Als der Lichtstrahl an die obere Hälfte der Linse getroffen ist, wurde der Lichtstrahl nach unten umgeleitet. Er ist also nicht gerade weiterverlaufen .
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==Schlussfolgerung==
 
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Nachdem wir die Experimente durchgeführt haben, haben wir uns die Experimente genauer angeguckt und wollten weiter mit Licht experimentieren. Dann sind wir auf die Idee gekommen Licht mit Spiegeln zu reflektieren.
 
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==Lichtbrechung ==
 
==Lichtbrechung ==
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'''Fazit:''' Licht bricht sich in Glas und Wasser.
 
'''Fazit:''' Licht bricht sich in Glas und Wasser.
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== Wie sind wir dazu gekommen? ==
 
  
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Wir sind zu unseren Ergebnissen von den ersten Experimenten zur Reflexion gekommen, indem wir uns gefragt haben, wie wir das Licht umleiten können. Diese Experimente haben uns zu dem Reflexionsgestetz geführt. Wir beschreiben in den folgenden Einträgen unseren Versuch und die Schlüsse, die wir aus unseren Ergebnissen gezogen haben.
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==Reflexion==
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Nachdem wir die Experimente durchgeführt haben, haben wir uns die Experimente genauer angeguckt und wollten weiter mit Licht experimentieren. Dann sind wir auf die Idee gekommen Licht mit Spiegeln zu reflektieren.
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=== Wie sind wir dazu gekommen? ===
  
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Wir sind zu unseren Ergebnissen von den ersten Experimenten zur Reflexion gekommen, indem wir uns, nachdem wir etwas über die Lichtbrechung erfahren haben, gefragt haben, wie wir das Licht umleiten können. Diese Experimente haben uns zu dem Reflexionsgestetz geführt. Wir beschreiben in den folgenden Einträgen unseren Versuch und die Schlüsse, die wir aus unseren Ergebnissen gezogen haben.
  
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== Experiment ==
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=== Experiment ===
  
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=== '''Materialien''' ===
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'''Materialien'''
  
 
-Lichtbox
 
-Lichtbox
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=== '''Durchführung''' ===
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'''Durchführung'''
 +
 
 
Die Lichtbox wird eingeschaltet und vor sie schieben wir ein Plättchen mit verschieden vielen Spalten. Dann wird ein Spiegel in senkrechter Position vor den Lichtsrahl gestellt. Jetzt kann man beobachten, wie sich die Lichtstrahlen durch die Spiegelung ableiten lassen.
 
Die Lichtbox wird eingeschaltet und vor sie schieben wir ein Plättchen mit verschieden vielen Spalten. Dann wird ein Spiegel in senkrechter Position vor den Lichtsrahl gestellt. Jetzt kann man beobachten, wie sich die Lichtstrahlen durch die Spiegelung ableiten lassen.
  
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=== '''Beobachtungen''' ===
+
'''Beobachtungen'''
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Wenn ein oder mehrere auf der optischen Achse verlaufende Lichtstrahlen auf den senkrecht stehenden Spiegl fallen, werden sie alle auf derselben Ebene zurückgeworfen.  
 
Wenn ein oder mehrere auf der optischen Achse verlaufende Lichtstrahlen auf den senkrecht stehenden Spiegl fallen, werden sie alle auf derselben Ebene zurückgeworfen.  
 
Sobald die Lichtquelle (in diesem Fall die Lichtbox) nach links, bzw. rechts verschoben wird, verläuft der reflektierte Lichtstrahl, jeweils in die entgegengesetzte Richtung (der Spiegel steht immernoch senkrecht auf der optischen Achse).
 
Sobald die Lichtquelle (in diesem Fall die Lichtbox) nach links, bzw. rechts verschoben wird, verläuft der reflektierte Lichtstrahl, jeweils in die entgegengesetzte Richtung (der Spiegel steht immernoch senkrecht auf der optischen Achse).
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== Reflexionsgesetz ==
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=== Reflexionsgesetz ===
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Der Reflexionswinkel eines Lichtstrahls ist immer genauso groß wie der Einfallswinkel. Der einfallende Lichtstrahl, das Einfallslot (in diesem Fall die optische Achse) und der reflektierte Lichtstrahl verlaufen auf derselben Ebene.
 
Der Reflexionswinkel eines Lichtstrahls ist immer genauso groß wie der Einfallswinkel. Der einfallende Lichtstrahl, das Einfallslot (in diesem Fall die optische Achse) und der reflektierte Lichtstrahl verlaufen auf derselben Ebene.
  
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[[datei:foto0881.jpg|400px|rechts]]
 
[[datei:foto0881.jpg|400px|rechts]]
  
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== Reflexion im Alltag ==
+
=== Reflexion im Alltag ===
  
 
Reflexionen kann man natürlich auch im Alltag wiederfinden. Zum Beispiel bei Spiegelbildern, Seifenblasen, Glasplatten (wie Fenster), auf der Wasseroberfläche, oder bei Speichenreflektoren am Fahrrad.
 
Reflexionen kann man natürlich auch im Alltag wiederfinden. Zum Beispiel bei Spiegelbildern, Seifenblasen, Glasplatten (wie Fenster), auf der Wasseroberfläche, oder bei Speichenreflektoren am Fahrrad.
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== Schlussfolgerung ==
+
=== Schlussfolgerung ===
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Diese Ergebinisse zu Reflexionen verleiten uns zu weiteren Experimenten mit Lichtstrahlen.
 
Diese Ergebinisse zu Reflexionen verleiten uns zu weiteren Experimenten mit Lichtstrahlen.
  
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Strahlengänge, sind die Strahlen, die von der Lampe durch den Brennpunkt und die Linse verlaufen.
 
Strahlengänge, sind die Strahlen, die von der Lampe durch den Brennpunkt und die Linse verlaufen.
  
−
==Wie sind wir dazu gekommen?==
+
===Wie sind wir dazu gekommen?===
 
Nachdem wir erfahren haben, dass es drei verschiedene Strahlengänge gibt, haben wir Experimente zu dem Brennpunkt durchgeführt. Wir haben uns nämlich die Frage gestellt, ob sich der Brennpunkt (f) verändert, wenn man die Linse/Lampe verschiebt.
 
Nachdem wir erfahren haben, dass es drei verschiedene Strahlengänge gibt, haben wir Experimente zu dem Brennpunkt durchgeführt. Wir haben uns nämlich die Frage gestellt, ob sich der Brennpunkt (f) verändert, wenn man die Linse/Lampe verschiebt.
  
−
==Erklärung einzelner Strahlengänge==
+
===Erklärung einzelner Strahlengänge===
  
−
===Parallelstrahl===
+
'''Parallelstrahl'''
  
 
Der Parallelstrahl verläuft vor der Linse parallel zur optischen Achse und nach der Linse durch den Brennpunkt.
 
Der Parallelstrahl verläuft vor der Linse parallel zur optischen Achse und nach der Linse durch den Brennpunkt.
  
−
===Brennpunktstrahl===
+
'''Brennpunktstrahl'''
 +
 
 
Der Brennpunktstrahl verläuft vor der Linse durch den Brennpunkt und nach der Linse parallel zur optischen Achse.
 
Der Brennpunktstrahl verläuft vor der Linse durch den Brennpunkt und nach der Linse parallel zur optischen Achse.
  
−
===Mittelpunktstrahl===
+
 
 +
'''Mittelpunktstrahl'''
 +
 
 +
 
 
Der Mittelpunktstrahl verläuft mittig durch die Linse und verändert seine Bahn nicht.
 
Der Mittelpunktstrahl verläuft mittig durch die Linse und verändert seine Bahn nicht.
  
 
[[Datei:Strahlengänge.jpg|600px]]
 
[[Datei:Strahlengänge.jpg|600px]]
  
−
==Strahlenexperiment==
+
===Strahlenexperiment===
 +
 
 +
'''Materialien'''
  
−
===Materialien===
 
 
Lampe und eine ovalförmige Linse
 
Lampe und eine ovalförmige Linse
  
−
===Durchführung===
+
'''Durchführung'''
  
 
Um den Brennpunkt (f) herrauszufinden, stellt man vor den Lichtstrahl eine ovale Linse.  
 
Um den Brennpunkt (f) herrauszufinden, stellt man vor den Lichtstrahl eine ovale Linse.  
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http://wikis.zum.de/kas/Datei:Strahleng%C3%A4nge2.JPG
 
http://wikis.zum.de/kas/Datei:Strahleng%C3%A4nge2.JPG
  
−
===Ergebnis===
+
'''Ergebnis'''
  
 
Wenn die Brennweite zum Beispiel 4 Centimeter beträgt, bleibt sie gleich egal in welche Richtung man die Linse/Lampe verschiebt.
 
Wenn die Brennweite zum Beispiel 4 Centimeter beträgt, bleibt sie gleich egal in welche Richtung man die Linse/Lampe verschiebt.
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|}
 
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−
==Spielen mit den Werten==
+
===Spielen mit den Werten===
  
 
'''Warum haben wir mit den Werten gespielt ?'''
 
'''Warum haben wir mit den Werten gespielt ?'''
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Dann werden die Werte aus dem Java-Applet überprüft.
 
Dann werden die Werte aus dem Java-Applet überprüft.
  
−
== Was haben wir gemacht? ==
+
 
−
Nachdem wir das Experiment [[http://wikis.zum.de/kas/8b_Animation]] im Internet durchgeführt haben, sind wir zu folgenden Ergebnissen gekommen:
+
== Linsengleichung ==
 +
 
 +
 
 +
==== Was haben wir gemacht? ====
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 +
Durch das vorherige Experiment "Animation", dass wir im Internet durchgeführt haben, sind wir zu folgenden Ergebnissen gekommen:
  
 
<math>\frac 1 b + \frac 1 g = \frac 1 f</math>
 
<math>\frac 1 b + \frac 1 g = \frac 1 f</math>
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Unsere Ergebnisse wollten wir dann in einem nachgebauten Experiment überprüfen.
 
Unsere Ergebnisse wollten wir dann in einem nachgebauten Experiment überprüfen.
  
−
== Das Experiment ==
 
  
−
=== Aufbau ===
+
=== Das Experiment ===
 +
 
 +
'''Aufbau'''
  
  
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−
=== Durchführung ===
+
'''Durchführung'''
  
 
Als erstes baut man alle nötigen Materialien auf.  
 
Als erstes baut man alle nötigen Materialien auf.  
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Dann überprüft man die im Abschnitt "Was haben wir gemacht?" genannten Formeln.
 
Dann überprüft man die im Abschnitt "Was haben wir gemacht?" genannten Formeln.
  
−
===Auswertung===
+
 
 +
'''Auswertung'''
  
 
Man hat dann folgende Rechnungen:
 
Man hat dann folgende Rechnungen:
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''Fazit'': Die Formeln stimmen alle.
 
''Fazit'': Die Formeln stimmen alle.
  
 +
==Arbeitspläne==
 +
Hier findet ihr Links zu den Arbeitsplänen einzelner Gruppen. Die Gruppen haben sich das Thema selbständig, anhand des Artikels erarbeitet. Einige Aspekte sind zum Teil besser ausgearbeitet worden als in dem obigen Artikel. Deswegen lohnt sich ein "Klick"! Ergänzungen und Verbesserungen des Artikels sind erwünscht!
 +
*[[Gruppe: Lena P.,Elisa R.S., Mathilde, Alexandra]]
 +
==Quiz==
 +
===Quiz zur Brille===
 +
<quiz>
 +
{ Welche Linse braucht man zur Ausgleichung von Weitsichtigkeit?
 +
| koef="5" }
 +
+ konvexe Linse
 +
- konkave Linse
 +
+ Sammellinse
 +
</quiz>
 +
 +
<quiz>
 +
{ Ergänze die fehlenden Wörter!
 +
| type="{}" }
 +
Den Überbegriff von Kurz- und Weitsichtigkeit nennt man { Fehlsichtigkeit } .
 +
Bei { Weitsichtigkeit } ist der Augapfel zu kurz, man sieht das Bild { vor } der Netzhaut
 +
und bei { Kurzsichtigkeit } ist er hingegen zu lang, man sieht das Bild { hinter } der Netzhaut.
 +
So entstehen unscharfe Bilder.
 +
Durch die { Zerstreuungslinse } verschiebt sich der Brennpunkt bei der Kurzsichtigkeit nach hinten.
 +
Durch die { Sammellinse } verschiebt sich der Brennpunkt bei der Weitsichtigkeit nach vorne.
 +
</quiz>
 +
 +
===Herzlich Wilkommen zum Quiz des Lichtes und der Linsengleichung!===
 +
 +
Hier unsere Fragen:
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
{Wie funktioniert die Lichtmühle?}
 +
-Mit Hilfe von warmen und kalten Luftschichten die verursachen dass kleine Windströmungen die Blätter der Lichtmühle zur Bewegung bringen.
 +
-Durch Magie.
 +
+Bei Bestrahlung erwärmt sich die schwarze Seite mehr als die Silberne und gibt den dort reflektierenden Gasmolekülen mehr Energie.
 +
-Elektro Magnetisch Atome in der Luft stoßen sich gegenseitig ab und werden von der magnetisch beschichteten Folie der Lichtmühle angezogen.
 +
</quiz>
 +
 +
 +
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
{Wie lautet die Lisnsengleichung?}
 +
- <math>\frac b B</math> und <math>\frac G g</math>
 +
+ <math>\frac B b</math> und <math>\frac G g</math>
 +
- <math>\frac B b</math> und <math>\frac G G</math>
 +
- <math>\frac b B</math> und <math>\frac g G</math>
 +
</quiz>
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
{Wie ist die Formel um b zu errechnen?}
 +
- <math>\frac{1} {f} +\frac{1} {g} =\frac{1} {b} </math>
 +
- <math>\frac{1} {g} -\frac{1} {f} =\frac{1} {b} </math>
 +
+ <math>\frac{1} {f} -\frac{1} {g} =\frac{1} {b} </math>
 +
 +
 +
{Wie wird die Formel der Abbildungsgleichung ausgeschrieben?}
 +
- <math>\frac{Gegenstandsweite} {Gegenstandsgroesse} =\frac{Bildweite} {Bildgroesse} </math>
 +
+ <math>\frac{Gegenstandsgroesse} {Gegenstandsweite} =\frac{Bildgroesse} {Bildweite} </math>
 +
- <math>\frac{Gegenstandsweite} {Gegenstandsgroesse} =\frac{Bildgroesse} {Bildweite} </math>
 +
</quiz>
 +
 +
<quiz>
 +
{ Ergänze die fehlenden Wörter!
 +
| type="{}" }
 +
Mit dem Linsengesetz kannst du die jeweils { fehlende } { Größe } ausrechnen. Man kann es aus der Mathematik aus den { Strahlensätzen } herleiten.
 +
Wenn du { b } oder { g } berechnen willst, benutzt du die { umgestellten } Gleichungen.
 +
Mit der Abbildungsgleichung kannst du eine der { vier } { Größen } berechnen, wenn du die drei übrigen kennst.
 +
 +
</quiz>
 +
 +
VIEL ERFOLG!!!! 
 +
 +
  [[Datei:Fragezeichen.jpeg| 100 px]]  <u>Fragen</u>
 +
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
{Was passiert wenn man viel Strom durch einen Draht leitet?}
 +
- Nichts.
 +
+ Er wird warm
 +
+ Lichtenergie entsteht.
 +
 +
 +
{Kann man durch Wärme Licht erzeugen?}
 +
-Nein
 +
+Ja
 +
-Vielleicht
 +
 +
 +
{Zu was verläuft der Parallelstrahl vorerst parallel?}
 +
- Mittelpunktstrahl
 +
+ Optische Achse
 +
- Brennpunktstrahl
 +
</quiz>
 +
 +
(Bei manchen Fragen gibt es mehr als eine richtige Antwort)
 +
 +
 +
 +
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
 +
 +
 +
3.Frage: <quiz display="simple">
 +
{Finde B heraus: Gegeben ist: f=17mm, g=2100mm, G=1800mm}
 +
+12mm
 +
-16mm
 +
-21mm
 +
</quiz>
 +
 +
 +
 +
4.Frage: <quiz display="simple">
 +
{Woher kannst du das Linsengesetz herleiten?}
 +
-Gleichungen
 +
-Bruchrechnungen
 +
+Strahlensätzen
 +
</quiz>
 +
 +
 +
 +
 +
 +
4.Frage: <quiz display="simple">
 +
{Was passiert mit dem Bild bei einer dreifachen Bildweite?}
 +
-Es wird kleiner.
 +
+Es wird größer.
 +
-Es bleibt gleich.
 +
</quiz>
 +
 +
=== Abbildungsgesetz - Das Quiz ===
 +
 +
 +
=== Einleitung ===
 +
 +
Diese kleine Quiz zum Thema Abbildungsgesetz fragt euch die Grundlagen zum Thema ab :)! Wir hoffen es gefällt euch ! :)
 +
 +
 +
 +
=== Quizfrage 1 ===
 +
<quiz>
 +
{Wie lautet Formel des Abbildungsgesetzes}
 +
 +
+ B:G = b:g
 +
- (BxG):g
 +
- g:B = b:G
 +
 +
 +
{ '''Abbildungsgesetz'''
 +
| type="{}" }
 +
Um den Zusammenhang zwischen dem Objekt und dem { Bild }
 +
z.B. für Linsen oder{ Spiegel } zu berechnen,
 +
benötigt man die Gegenstandsweite { G },die Bildweite { B },
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die Bildweite { b } & die Gegenstandsweite { g }.
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[http://home.arcor.de/j.r.rist/assets/images/Abbildungsgesetz.gif]
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=== Totalreflexion - Das Quiz ===
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=== Einleitung ===
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In diesem kurzen Quiz geht es um die grundsätzlichen Regeln und Eigenschaften der Totalreflexion. Viel Spaß und Erfolg!!!
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=== Quizfrage 1 ===
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{Ist die Fata Morgana ein Naturbeispiel für eine Totalreflexion?}
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+ Ja!
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- Nein!
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=== Quizfrage 2 ===
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{Ich habe einen Versuch gemacht... Der Versuch bestand darin, dass wir ein Prisma vor einen dünnen Lichtstrahl gehalten haben. In diesem Prisma brach sich das Licht, und.........}
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+ ...wurde zur Lichtquelle zurückgeworfen!
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- ... durchdrang das Prisma!
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</quiz>
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=== Quizfrage 3 ===
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{Muss man zur Uhrenherstellung ein Grundwissen über Totalreflexion haben?}
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- Ja!
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+ Nein!
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===Quizfrage 4===
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<quiz>
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{ Ergänze die fehlenden Wörter!
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| type="{}" }
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Ich war letztens im Schwimmbad tauchen. Als ich unter Wasser war und mit einem großen Winkel schräg aus dem Wasser nach oben schaute, wurde der Boden    { gespiegelt } .
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[[Datei:Total-reflexion.png |750p]]
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Habt ihr euch das Bild gut angeschaut? Wenn man senkrecht nach oben schaut, kann man durchs Wasser  { hindurchsehen } . Ab den { grünen } pfeilen ist der Winkel so { groß } , dass eine Totalreflexion gegeben ist. Bei den roten Pfeilen sieht man, dass ein Teil des Lichts das Wasser { durchdringt } und ein anderer teil { gespiegelt } wird.
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</quiz>
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<quiz display="simple">
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{ Man sieht auf dem Bild verschiedene Reflexionen und Nicht-Reflexionen. Würde es auch alles genauso aussehen bzw. funktionieren, wenn das Wasser oben und die Luft unten wäre?}
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- ja
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+ nein
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</quiz>
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Ich hoffe, euch hat es Spaß gemacht und ihr hattet auch Erfolg!
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===Quiz zur Lichtbrechung===
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'''1.Aufgabe: fülle die Lücken aus!'''
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<quiz>
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| type="{}" }
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Wenn { Licht } auf ein { Medium }wie Wasser oder { Glas } trifft, wird ein kleiner Teil { reflektiert }und der Rest ändert die { Richtung }.
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Der Richtungswechsel wird als { Brechung } bezeichnet.
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</quiz>
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'''2.Aufgabe:der Richtungswechsel!'''
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 +
<quiz>
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{ Gemessen wurden hier der Einfallswinkel A und der Ausfallswinkel B bei der Lichtbrechung von Wasser(n =1,17) zu Glas (n = 1,81). Klicke auf den Richtigen Quotienten!!!
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| typ="()" }
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| Winkel A= 10° B=6,5° |Winkel A=40° B=26°  |Winkel A=30° B=19°
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-+- ... 1,84                                                                                                                         
 +
+-- ... 1,58
 +
--+ ... 1,54
 +
</quiz>.                       
 +
 +
[[Datei:SnellFermat.svg]]
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
{Was passiert wenn die Sonne auf die Wasseroberfläche trifft?}
 +
+ wird es gebrochen.
 +
- strahlt es gerade weiter.
 +
- spiegelt es sich.
 +
- wird es reflektiert.
 +
</quiz>
 +
'''Wir wünschen euch viel Erfolg und Spaß!!!!'''
 +
 +
=== Quiz - Farbspektrum ===
 +
 +
<quiz display="simple">
 +
 +
{ Wie ensteht ein Farbspektrum? }
 +
- Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und einmal gebrochen wird.
 +
- Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und 4 mal gebrochen wird.
 +
+ Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und 2 mal gebrochen wird.
 +
 +
{ Gibt es unterschiedliche Lichtsorten? }
 +
- Ja
 +
+ Nein
 +
 +
{ Welche Farben sind für das menschliche Auge unsichtbar? }
 +
- Universum inflratus
 +
+ Ultraviolett
 +
- Blue tooth
 +
- Kompius lila
 +
+ Infrarot
 +
</quiz>
 +
 +
<quiz>
 +
{ Fülle die Lücken mit folgenden Wörtern: weißes, Sonnenlicht, türks, rot, Isaac Newton, dunkelgrün, Wassertropfen, orange, zweimal, Prisma, Spektralfarben, hellgrün, gelb, Spektrum, dunkelblau, Regenbogen.
 +
| type="{}" }
 +
Ein { Spektrum } entsteht, wenn { weißes } Licht auf ein { Prisma } fällt. Das Licht wird dadurch { zweimal } gebrochen und das Lichtbündel wird in in eine andere Richtung gelenkt. { Isaac Newton } hat als Erster die { Spektralfarben } untersucht. Die Spektralfarben nimmt man in de Reihenfolge { rot }, { orange }, { gelb }, { hellgrün }, { dunkelgrün }, { türkis }, { dunkelblau } und { violett } war. Ein { Regenbogen } entsteht, wenn { Sonnenlicht } auf die { Wassertropfen } fällt.
 +
</quiz>
 +
 +
===Quiz zu Reflexion===
 +
<quiz display="simple">
 +
{Wie lautet die Formel zum Reflexionsgesetz?}
 +
-23grad+Einfalswinkel(E)=Ausfallswinkel:Reflexionswinkel
 +
-360 grad:Einfallswinkel(E)=Reflexionswinkel
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-Einfallswinkel(E)-Ausfallswinkel(A)=Reflexionswinkel(R)
 +
-Reflexionswinkel(R):Ausfallswinkel(A)=Einfallswinkel(E)
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+Reflexionswinkel=Einfallswinkel
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-Reflexionswinkel=Ausfallswinkel
  
 
==Quellenangaben==
 
==Quellenangaben==
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Fokus Physik Corneslen Gymnasium 7|8 Nordrhein-Westfalen
 
Fokus Physik Corneslen Gymnasium 7|8 Nordrhein-Westfalen
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[[Kategorie:Physik]]

Aktuelle Version vom 11. Februar 2015, 11:19 Uhr

Inhaltsverzeichnis

Licht

Es gibt verschiedene Arten von Licht (z.B. Rotlicht, Ultravioletteslicht, Schwarzlicht,Neonlicht, Purpurlicht... ). Licht kann man in natürliches und künstliches Licht unterteilen. Das natürliche Licht kommt von der Sonne, Feuer, etc.. Künstliches Licht wird von Menschen erzeugt. Licht erzeugt (natürliches Licht) und wird erzeugt (künstliches Licht) durch Energie. Licht ist für alle Lebewesen lebensnotwendig. Um Licht zu erzeugen braucht man Strom/Energie. Mit Licht kann man Räume erhellen. Früher, als es noch kein elektrisches Licht gab, benutzte man Kerzen, Feuer oder Fackeln um Licht zu erhalten. Künstliches Licht wird zum Beispiel von einer Glühbirne erzeugt. Um zu funktionieren, braucht diese Glühbirne Strom. Der Strom wird unter anderem durch Solaranlagen gewonnen. Diese wiederum holen ihre Energie von der Sonne. Man kann Energie durch Umweltfreundliche Weise gewinnen. Windräder oder Solarplatten sind erneuerbare Energien, die Natur- und Zukunftsfreundlich sind. Atomkraftwerke werden dennoch für das Erzeugen von Energie verwendet. Energie kann nicht immer gesehen werden, sie kann aber unter anderem durch Naturgewalten (z.B. Blitze) sichtbar werden.


Fazit: Licht ist Energie.



Elektrisches Licht

Gluehbirne 2 db.jpg Straßenlaterne.JPG

Beispiele für elektrisches Licht.

Auf dem 1. Bild sieht man eine Glühbirne.

Auf dem 2. Bild sieht man eine Straßenlaterne.

Natürliches Licht

Celestia sun.jpg Stort bål sankthans.jpg

Beispiele für natürliches Licht.


Auf dem 1. Bild sieht man eine Sonne.

Auf dem 2. Bild sieht man Feuer.

Versuch

Versuch2.JPG

Material:

Stromkasten, 2 Kabel, 1 Draht, 2 Kontaktstellen, Papier

Durchführung:

Zuerst schaltet man den Strom an, dann legt man ein Stück Papier auf den gespannten Draht, der mit dem Strom verbunden werden muss. Dann stellt man den Strom immer höher.

Beobachtung:

Als der Strom immer höher gestellt wurde, fängt der Draht an zu glühen und das Papier verbrannte. Je nachdem wie hoch der Strom war, fing das Papier immer mehr an zu rauchen bis es schließlich verbrannte. Nachdem das Papier verbrannt ist wurde der Strom noch höher gestellt und der Draht fing an zu glühen, bis er schließlich durchbrannte.

Erklärung:

Der Draht wurde immer wärmer, da Strom durch den Draht geleitet wurde. Er erhitzt sich so stark, dass er in der Mitte durchbricht.

Quiz

Quiz zu Was ist Licht?

Lichtmühle

Der Versuch mit der Lichtmühle ist ein Beweis dafür, dass Licht Energie erzeugt und sie freisetzen kann. Dies konnte man durch das drehen der Plättchen in der Lichtmühle erkennen.

Was ist eine Lichtmühle?

Silbernes und Schwarzes Metallplättchen

Eine Lichtmühle ist eine kleine Apparatur, die im Jahr 1873 entwickelt wurde. Ihr Erfinder, William Crookes, war ein britischer Physiker und Chemiker, und befasste sich zu dieser Zeit mit dem Thema Licht. Die Lichtmühle wird allgemein auch „Licht-Windrad“ genannt. Sie so zu nennen macht kaum Sinn, da die Lichtmühle nichts mit Windkraft zu tun hat, sondern alleine durch die Energie des Lichtes angetrieben wird. Die Lichtmühle besteht aus einer Glaskuppel, in der sich ein dünner Draht mit vier Metallplättchen befindet. In diese Glaskuppel kann keine Luft hinein kommen, also auch keine Windkraft. In dem Glas befindet sich Vakuum. Da keine andere Energie, die das Rad andrehen könnte, durch das Glas hindurch kommt, ist sicher, dass die Lichtmühle durch die Kraft des Lichtes angetrieben wird. Durch die Erfindung der Lichtmühle wird die Energie des Lichtes bewiesen.

Wie funktioniert sie?

Bei Bestrahlung erwärmt sich die schwarze Seite mehr als die Silberne und gibt den dort reflektierenden Gasmolekülen mehr Energie. Dabei drehen sich die "Flügelrädchen" um eine Achse. Der Nachfolger der Lichtmühle ist das Radiometer. Es funktioniert ähnlich wie die Lichtmühle.

Wie sieht sie aus?

Lichtmühle

Die Lichtmühle hat unten einen Sockel, darüber befindet sich eine Art Glasbirne mit einem Durchmesser von ca. 5-6 Zentimeter in der sich ein Metalldraht befindet, dieser ist ganz gerade nach oben gebogen. Auf dem Draht sind 4 Plättchen in schwarz- Silber, die eine Seite ist schwarz, weil sie mit Ruß gefärbt wurde und die andere ist Silber, daher das sie nicht gefärbt wurde. Damit das Flügelrad nicht herunter fällt, wird von oben eine Glasröhre in die Kugel hinein gesteckt und am ende wird alles zusammen geschmolzen.

Wie hängt die Lichtmühle mit den anderen Experimenten zusammen?

Die Lichtmühle hat uns als erstes Beispiel gezeigt, wie stark das Licht sein kann, noch bevor wir mit unseren eigenen Experimenten zur Energie des Lichtes begonnen hatten. Sie zeigt gut und für jeden sichbar, was das Licht erreichen kann. Zwar ist das Drehen der Lichtmühle nur ein kleines Beispiel, aber dennoch ein sehr gutes. Nachdem wir sicher wussten, dass das Licht eine starke Energie ist, mit der man theoretisch viel Bewegung und Sichtbarkeit erreichen kann, haben wir mit unseren eigenen Versuchen angefangen, um noch einmal mit eigenen Augen zu sehen, wie das Ganze funkioniert.


In diesem Video sieht man, wie stark die Energie des Lichtes sein kann, und wie schnell sich die Lichtmühle dreht:


Hier kommt ihr zum Quiz zur Lichtmühle

Bündeln von Licht

Da wir im Experiment mit der Lichtmühle erfahren haben, dass Licht auch durch Glas strahlen kann und nicht durch andere Gegenstände wie zum Beispiel ein Buch, sind wir auf die Idee gekommen verschiedene Glaskörper vor den Lichtstrahl zu stellen und dadurch das Licht zu bündeln, brechen und umzuleiten.

Experiment zum Bündeln von Licht

Material


-Ein Netzgerät
IMG00268-20111221-1038.jpg


-Ein Lichtkasten


-Eine Glaslinse


-Zwei Kabel



Aufbau

Das Netzgerät wird an die Steckdose angeschlossen. Die Lampe und das Netzgerät werden mit zwei Kabeln verbunden, die jeweils an den zwölf Volt Steckern angeschlossen sind. Am vorderen Ende des Kastens, in dem sich die Lampe befindet ist ein Schlitz, in dem man eine Platte reinschieben kann. Man kann auch vor der Öffnung des Kastens eine Linse reinschieben.


Beobachtung

Bevor wir die Linse in den Kasten geschoben haben, ist das Licht nicht gerade verlaufen, sondern immer breiter geworden . Nachher jedoch hat die Linse das Licht gebündelt , sodass ein gerader Lichtstrahl entstanden ist . Dies geht so:Die Strahlen brechen sich nur ,wenn sie auf eine Krümmung in der Linse treffen .Also nicht , wenn sie orthogonal auf die Oberfläche der Linse treffen.Wenn sie allerdings in einem Winkel, der durch die Krümmung der Linse entsteht, bricht er sich ,das kann man sich durch die Spiegelung erklären.




Nach dem Bündeln.jpg
Vor dem Bündeln.jpg
                                    Vor dem Bündeln                                                     Nach dem Bündeln

Umleiten von Licht

Material

-Ein Netzgerät


-Zu beiden Seiten gekrümmte Glaslinse


-Glaslinse


-Zwei Kabel


-Lichtkasten


Aufbau

Man verbindet das Netzgerät und den Lichtkasten mit Kabeln .In dem Lichtkasten steckt eine Glaslinse , welche das Licht bündelt. Außerdem haben wir vor das Licht eine Platte mit einem Schlitz befestigt. Die zu beiden Seiten gekrümmte Glaslinse haben wir nicht senkrecht vor den Lichtstrahl gestellt, sondern etwas versetzt.


Beobachtung

Als der Lichtstrahl an die obere Hälfte der Linse getroffen ist, wurde der Lichtstrahl nach unten umgeleitet. Er ist also nicht gerade weiterverlaufen .

Lichtbrechung

Lichtbrechungen sind alltäglich und doch faszinieren sie einen immer aufs neue. Doch was sind Lichtbrechungen überhaupt? Und wie funktionieren sie?

Bei einer Lichtbrechung wird ein Lichtstrahl in seine Spektralfarben zerteilt. Die sieben Farben sind: Violett, blau, indigo, grün, gelb, orange und rot. Mischt man alle diese Farben , erhält man das typische weiß des Lichts (Natürlich nicht , wenn man dafür Buntstifte oder Wasserfarben benutzt).

Um diesen Effekt künstlich zu erzielen, benutzt man meistens ein Prisma (Im Unterricht haben wir es mit einer Linse gemacht). In der Natur kommt die Lichtbrechung oft als Regenbogen vor. Beim Regenbogen bricht sich das Sonnenlicht in den einzelnen Wassertropfen.

Fazit: Licht bricht sich in Glas und Wasser.

Reflexion

Nachdem wir die Experimente durchgeführt haben, haben wir uns die Experimente genauer angeguckt und wollten weiter mit Licht experimentieren. Dann sind wir auf die Idee gekommen Licht mit Spiegeln zu reflektieren.


Wie sind wir dazu gekommen?

Wir sind zu unseren Ergebnissen von den ersten Experimenten zur Reflexion gekommen, indem wir uns, nachdem wir etwas über die Lichtbrechung erfahren haben, gefragt haben, wie wir das Licht umleiten können. Diese Experimente haben uns zu dem Reflexionsgestetz geführt. Wir beschreiben in den folgenden Einträgen unseren Versuch und die Schlüsse, die wir aus unseren Ergebnissen gezogen haben.

Experiment

Materialien

-Lichtbox

-Spiegel

-Spaltenplättchen


Durchführung

Die Lichtbox wird eingeschaltet und vor sie schieben wir ein Plättchen mit verschieden vielen Spalten. Dann wird ein Spiegel in senkrechter Position vor den Lichtsrahl gestellt. Jetzt kann man beobachten, wie sich die Lichtstrahlen durch die Spiegelung ableiten lassen.

Foto0823.jpg


Beobachtungen

Wenn ein oder mehrere auf der optischen Achse verlaufende Lichtstrahlen auf den senkrecht stehenden Spiegl fallen, werden sie alle auf derselben Ebene zurückgeworfen. Sobald die Lichtquelle (in diesem Fall die Lichtbox) nach links, bzw. rechts verschoben wird, verläuft der reflektierte Lichtstrahl, jeweils in die entgegengesetzte Richtung (der Spiegel steht immernoch senkrecht auf der optischen Achse).

Foto0829.jpg


Reflexionsgesetz

Der Reflexionswinkel eines Lichtstrahls ist immer genauso groß wie der Einfallswinkel. Der einfallende Lichtstrahl, das Einfallslot (in diesem Fall die optische Achse) und der reflektierte Lichtstrahl verlaufen auf derselben Ebene.

Um das Reflexionsgesetz besser zu verstehen, gibz es zur Veranschaulichung folgendes Video:
Foto0881.jpg

Reflexion im Alltag

Reflexionen kann man natürlich auch im Alltag wiederfinden. Zum Beispiel bei Spiegelbildern, Seifenblasen, Glasplatten (wie Fenster), auf der Wasseroberfläche, oder bei Speichenreflektoren am Fahrrad.

Im folgenden Video werden noch einige weitere Beispiele gezeigt:


Schlussfolgerung

Diese Ergebinisse zu Reflexionen verleiten uns zu weiteren Experimenten mit Lichtstrahlen.


Strahlengänge

Strahlengänge, sind die Strahlen, die von der Lampe durch den Brennpunkt und die Linse verlaufen.

Wie sind wir dazu gekommen?

Nachdem wir erfahren haben, dass es drei verschiedene Strahlengänge gibt, haben wir Experimente zu dem Brennpunkt durchgeführt. Wir haben uns nämlich die Frage gestellt, ob sich der Brennpunkt (f) verändert, wenn man die Linse/Lampe verschiebt.

Erklärung einzelner Strahlengänge

Parallelstrahl

Der Parallelstrahl verläuft vor der Linse parallel zur optischen Achse und nach der Linse durch den Brennpunkt.

Brennpunktstrahl

Der Brennpunktstrahl verläuft vor der Linse durch den Brennpunkt und nach der Linse parallel zur optischen Achse.


Mittelpunktstrahl


Der Mittelpunktstrahl verläuft mittig durch die Linse und verändert seine Bahn nicht.

Strahlengänge.jpg

Strahlenexperiment

Materialien

Lampe und eine ovalförmige Linse

Durchführung

Um den Brennpunkt (f) herrauszufinden, stellt man vor den Lichtstrahl eine ovale Linse. Danach verschiebt man die Linse nach rechts und links. Anschließend richtet man das Licht schräg auf die Linse, indem man die Lampe schräg zur Linse stellt. Als letztes verschiebt man die Lampe nach vorne, hinten, rechts und links.

Hier sind zwei Bilder:

http://wikis.zum.de/kas/Datei:Strahlengaenge1.JPG

http://wikis.zum.de/kas/Datei:Strahleng%C3%A4nge2.JPG

Ergebnis

Wenn die Brennweite zum Beispiel 4 Centimeter beträgt, bleibt sie gleich egal in welche Richtung man die Linse/Lampe verschiebt. Der Brennpunkt ist zwar auf einen anderen Punkt gewandert aber die Länge zwischen Linse und Brennpunkt ist gleich. Die Brennweite hängt von der Krümmung der Linse ab.

Als nächstes wollten wir mit diesen Strahlengängen Formeln herrausfinden, indem wir mit dem Java-Applet gearbeitet haben.

Bilderzeugung durch Sammellinsen

Was haben wir gemacht?

Wir haben mit dem Java-Applet auf der Seite http://www.walter-fendt.de/ph14d/bildsammellinse.htm mit den Werten gespielt.

Wir sollten erst einmal die Brennweite 10 cm und 15 cm mit der Bildweite, Bildgröße, Gegenstandsweite und Gegenstandsgröße von dem Computer berechnen lassen.


Materialien (Virtuell):

  • Lichtquelle: Die Lichtquelle ist ein Pfeil von dessen Spitze drei zu betrachtene Lichtstrahlen ausgehen.
  • Linse
  • Mattscheibe: Zum aufangen eines Bildes
  • Bild

Java-Applet

Hier ist noch ein Bild zum Java-Applet.


Die Linse

Brennweite

Dies sind einige Ergebnisse von dem Experiment mit dem Java-Applet.

(F)=10cm

Bildweite (b) Bildgröße (B)
15cm ,20cm 10cm,25cm
Gegenstandsweite (g) Gegenstandsgröße (G)
30cm,20cm 20cm,25cm

(f)=15cm

Bildweite (b) Bildgröße (B)
30cm,60cm 10cm,75cm
Gegenstandsweite (g) Gegenstandsgröße (G)
30cm,20cm 20cm,25cm

Spielen mit den Werten

Warum haben wir mit den Werten gespielt ?

Wir haben herausgefunden, wenn sich ein Wert verändert, dann verändern sich auch alle anderen Werte. Anhand der mathematischen Formel wollten wir herausfinden, wie sich die Werte proportional verändern.

Wir sollten uns einige Rechnungen überlegen; zum Beispiel:


\frac B b und \frac G g


B × b G × g


Daraus kamen wir zu folgenden Ergebnissen:


\frac B b = \frac G g

Die Bildgröße geteilt durch die Bildweite ergeben dasselbe wie die Gegenstandsgröße geteilt durch die Gegenstandsweite.


\frac 1 b + \frac 1 g = \frac 1 F

Die Bildweite und die Gegenstandswerite ergeben zusammen die Brennweite.

Dann werden die Werte aus dem Java-Applet überprüft.


Linsengleichung

Was haben wir gemacht?

Durch das vorherige Experiment "Animation", dass wir im Internet durchgeführt haben, sind wir zu folgenden Ergebnissen gekommen:

\frac 1 b + \frac 1 g = \frac 1 f


\frac B b = \frac G g


\frac B G = \frac b g


B = Bildgröße b = Bildweite G = Gegenstandsgröße g = Gegenstandsweite


Unsere Ergebnisse wollten wir dann in einem nachgebauten Experiment überprüfen.


Das Experiment

Aufbau


Das Experiment; 1. Schirm, 2. Linse, 3. Bild, 4. Lampe
  • Lampe
  • Bild (Pfeil)
  • Linse (5 cm)
  • Schirm
  • Messschiene
  • Netzteil
  • Messband


Durchführung

Als erstes baut man alle nötigen Materialien auf. Danach stellt man die verschiedenen Werte ein, zum Beispiel so:

Brennweite: 10cm

Gegenstandsweite: 15cm

Gegenstandsgröße: 10cm

Bildweite: 30cm

Bildgröße: 20cm

Dann überprüft man die im Abschnitt "Was haben wir gemacht?" genannten Formeln.


Auswertung

Man hat dann folgende Rechnungen:

\frac{1} {30} + \frac {1} {15} = \frac {1} {10} √ (richtig)

↳ \frac 1 b + \frac 1 g = \frac 1 f


\frac{20} {30} = \frac{10} {15} √ (richtig)

↳ \frac B b = \frac G g


\frac{20} {10} = \frac{30} {15} √ (richtig)

↳ \frac B G = \frac b g

Fazit: Die Formeln stimmen alle.

Arbeitspläne

Hier findet ihr Links zu den Arbeitsplänen einzelner Gruppen. Die Gruppen haben sich das Thema selbständig, anhand des Artikels erarbeitet. Einige Aspekte sind zum Teil besser ausgearbeitet worden als in dem obigen Artikel. Deswegen lohnt sich ein "Klick"! Ergänzungen und Verbesserungen des Artikels sind erwünscht!

Quiz

Quiz zur Brille

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Welche Linse braucht man zur Ausgleichung von Weitsichtigkeit?

konvexe Linse
konkave Linse
Sammellinse

Punkte: 0 / 0


Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Ergänze die fehlenden Wörter!

Den Überbegriff von Kurz- und Weitsichtigkeit nennt man .
Bei ist der Augapfel zu kurz, man sieht das Bild der Netzhaut
und bei ist er hingegen zu lang, man sieht das Bild der Netzhaut.
So entstehen unscharfe Bilder.
Durch die verschiebt sich der Brennpunkt bei der Kurzsichtigkeit nach hinten.
Durch die verschiebt sich der Brennpunkt bei der Weitsichtigkeit nach vorne.

Punkte: 0 / 0


Herzlich Wilkommen zum Quiz des Lichtes und der Linsengleichung!

Hier unsere Fragen:

1. Wie funktioniert die Lichtmühle?

Mit Hilfe von warmen und kalten Luftschichten die verursachen dass kleine Windströmungen die Blätter der Lichtmühle zur Bewegung bringen.
Durch Magie.
Bei Bestrahlung erwärmt sich die schwarze Seite mehr als die Silberne und gibt den dort reflektierenden Gasmolekülen mehr Energie.
Elektro Magnetisch Atome in der Luft stoßen sich gegenseitig ab und werden von der magnetisch beschichteten Folie der Lichtmühle angezogen.

Punkte: 0 / 0



1. Wie lautet die Lisnsengleichung?

\frac b B und \frac G g
\frac B b und \frac G g
\frac B b und \frac G G
\frac b B und \frac g G

Punkte: 0 / 0


1. Wie ist die Formel um b zu errechnen?

\frac{1} {f} +\frac{1} {g} =\frac{1} {b}
\frac{1} {g} -\frac{1} {f} =\frac{1} {b}
\frac{1} {f} -\frac{1} {g} =\frac{1} {b}

2. Wie wird die Formel der Abbildungsgleichung ausgeschrieben?

\frac{Gegenstandsweite} {Gegenstandsgroesse} =\frac{Bildweite} {Bildgroesse}
\frac{Gegenstandsgroesse} {Gegenstandsweite} =\frac{Bildgroesse} {Bildweite}
\frac{Gegenstandsweite} {Gegenstandsgroesse} =\frac{Bildgroesse} {Bildweite}

Punkte: 0 / 0


Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Ergänze die fehlenden Wörter!

Mit dem Linsengesetz kannst du die jeweils ausrechnen. Man kann es aus der Mathematik aus den herleiten.
Wenn du oder berechnen willst, benutzt du die Gleichungen.
Mit der Abbildungsgleichung kannst du eine der berechnen, wenn du die drei übrigen kennst.

Punkte: 0 / 0


VIEL ERFOLG!!!! 

 Fragezeichen.jpeg  Fragen


1. Was passiert wenn man viel Strom durch einen Draht leitet?

Nichts.
Er wird warm
Lichtenergie entsteht.

2. Kann man durch Wärme Licht erzeugen?

Nein
Ja
Vielleicht

3. Zu was verläuft der Parallelstrahl vorerst parallel?

Mittelpunktstrahl
Optische Achse
Brennpunktstrahl

Punkte: 0 / 0


(Bei manchen Fragen gibt es mehr als eine richtige Antwort)



3.Frage:

1. Finde B heraus: Gegeben ist: f=17mm, g=2100mm, G=1800mm

12mm
16mm
21mm

Punkte: 0 / 0



4.Frage:

1. Woher kannst du das Linsengesetz herleiten?

Gleichungen
Bruchrechnungen
Strahlensätzen

Punkte: 0 / 0




4.Frage:

1. Was passiert mit dem Bild bei einer dreifachen Bildweite?

Es wird kleiner.
Es wird größer.
Es bleibt gleich.

Punkte: 0 / 0


Abbildungsgesetz - Das Quiz

Einleitung

Diese kleine Quiz zum Thema Abbildungsgesetz fragt euch die Grundlagen zum Thema ab :)! Wir hoffen es gefällt euch ! :)


Quizfrage 1

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Wie lautet Formel des Abbildungsgesetzes

B:G = b:g
(BxG):g
g:B = b:G

2. Abbildungsgesetz

Um den Zusammenhang zwischen dem Objekt und dem
z.B. für Linsen oder zu berechnen,
benötigt man die Gegenstandsweite ,die Bildweite ,
die Bildweite & die Gegenstandsweite .
[1]

Totalreflexion - Das Quiz

Einleitung

In diesem kurzen Quiz geht es um die grundsätzlichen Regeln und Eigenschaften der Totalreflexion. Viel Spaß und Erfolg!!!
10p

Quizfrage 1

Punkte: 0 / 0

3. Ist die Fata Morgana ein Naturbeispiel für eine Totalreflexion?

Ja!
Nein!

Punkte: 0 / 0


Quizfrage 2

1. Ich habe einen Versuch gemacht... Der Versuch bestand darin, dass wir ein Prisma vor einen dünnen Lichtstrahl gehalten haben. In diesem Prisma brach sich das Licht, und.........

...wurde zur Lichtquelle zurückgeworfen!
... durchdrang das Prisma!

Punkte: 0 / 0


Quizfrage 3

1. Muss man zur Uhrenherstellung ein Grundwissen über Totalreflexion haben?

Ja!
Nein!

Punkte: 0 / 0


Quizfrage 4

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Ergänze die fehlenden Wörter!

Ich war letztens im Schwimmbad tauchen. Als ich unter Wasser war und mit einem großen Winkel schräg aus dem Wasser nach oben schaute, wurde der Boden .
750p
Habt ihr euch das Bild gut angeschaut? Wenn man senkrecht nach oben schaut, kann man durchs Wasser . Ab den pfeilen ist der Winkel so , dass eine Totalreflexion gegeben ist. Bei den roten Pfeilen sieht man, dass ein Teil des Lichts das Wasser und ein anderer teil wird.

Punkte: 0 / 0


1. Man sieht auf dem Bild verschiedene Reflexionen und Nicht-Reflexionen. Würde es auch alles genauso aussehen bzw. funktionieren, wenn das Wasser oben und die Luft unten wäre?

ja
nein

Punkte: 0 / 0


Ich hoffe, euch hat es Spaß gemacht und ihr hattet auch Erfolg!

Quiz zur Lichtbrechung

1.Aufgabe: fülle die Lücken aus!

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1.

Wenn auf ein wie Wasser oder trifft, wird ein kleiner Teil und der Rest ändert die .
Der Richtungswechsel wird als bezeichnet.

Punkte: 0 / 0


2.Aufgabe:der Richtungswechsel!

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Gemessen wurden hier der Einfallswinkel A und der Ausfallswinkel B bei der Lichtbrechung von Wasser(n =1,17) zu Glas (n = 1,81). Klicke auf den Richtigen Quotienten!!!

Winkel A= 10° B=6,5° Winkel A=40° B=26° Winkel A=30° B=19°
... 1,84
... 1,58
... 1,54

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1. Was passiert wenn die Sonne auf die Wasseroberfläche trifft?

wird es gebrochen.
strahlt es gerade weiter.
spiegelt es sich.
wird es reflektiert.

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Wir wünschen euch viel Erfolg und Spaß!!!!

Quiz - Farbspektrum

1. Wie ensteht ein Farbspektrum?

Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und einmal gebrochen wird.
Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und 4 mal gebrochen wird.
Indem weißes Licht auf ein Prisma fällt und 2 mal gebrochen wird.

2. Gibt es unterschiedliche Lichtsorten?

Ja
Nein

3. Welche Farben sind für das menschliche Auge unsichtbar?

Universum inflratus
Ultraviolett
Blue tooth
Kompius lila
Infrarot

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Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Fülle die Lücken mit folgenden Wörtern: weißes, Sonnenlicht, türks, rot, Isaac Newton, dunkelgrün, Wassertropfen, orange, zweimal, Prisma, Spektralfarben, hellgrün, gelb, Spektrum, dunkelblau, Regenbogen.

Ein entsteht, wenn Licht auf ein fällt. Das Licht wird dadurch gebrochen und das Lichtbündel wird in in eine andere Richtung gelenkt. hat als Erster die untersucht. Die Spektralfarben nimmt man in de Reihenfolge , , , , , , und war. Ein entsteht, wenn auf die fällt.

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Quiz zu Reflexion

1. Wie lautet die Formel zum Reflexionsgesetz?

23grad+Einfalswinkel(E)=Ausfallswinkel:Reflexionswinkel
360 grad:Einfallswinkel(E)=Reflexionswinkel
Einfallswinkel(E)-Ausfallswinkel(A)=Reflexionswinkel(R)
Reflexionswinkel(R):Ausfallswinkel(A)=Einfallswinkel(E)
Reflexionswinkel=Einfallswinkel
Reflexionswinkel=Ausfallswinkel

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