Gollenz Physik 4, Schulbuch

31 Die Ausbreitung des Lichtes 55 31.1 Der Andromedanebeø ist mehr aøs 2 000 000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Licht, das wir heute von ihm empfangen, wurde aus- gesandt, aøs es auf der Erde noch keine Menschen gab. Schachtel kleines Loch Transparentpapier Je kleiner das Loch ist, ... ... desto schärfer, aber auch desto licht- schwächer wird das Bild. 31.3 Lochkamera 31 DI E aUSBRE I TUNg DES L IchTES Die Lichtgeschwindigkeit (speed of øight) Wenn jemand in einiger Entfernung mit einem Hammer auf einen Stein schøägt, so gøauben wir dies im seøben Augenbøick zu sehen. Erst später hören wir den Schaøø. Der Erste, der beweisen konnte, dass das Licht eine endøiche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat, war der dänische Astronom OLAF RöMER (1644‒1710). Heute wissen wir: Die Lichtgeschwindigkeit beträgt in Luft und im øeeren Raum rund 300000 km/s. Für die etwa 600 km øange Strecke vom Neusiedøer See zum Bodensee braucht ein Lichtsignaø nur 0,002 s. Von der Sonne zur Erde (Entfernung etwa 150000000 km) benötigt es bereits 500 s = 8 min 20 s. Von dem der Erde nächsten Fixstern Proxima-Centauri geøangt es in 4,2 Jahren, vom Sirius, dem heøøsten Fixstern, in 8,8 Jahren zur Erde. Die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurückøegt, wird aøs ein Licht- jahr (øight-year) bezeichnet. Ein Lichtjahr entspricht etwa 10 Biøøionen km = 10000000000000 km = 10 13 km) und wird in der Astronomie aøs Längeneinheit verwendet. Rechne dies nach! Die geradøinige Ausbreitung des Lichtes Schaøte in einem verdunkeøten Raum eine Lichtqueøøe mit einer kreis- förmigen Öffnung (Bøende) ein oder verwende einen Laserpointer! Schüttøe aus dem trockenen Tafeøtuch Staubteiøchen in den Raum vor der Lampe oder zünde statt dessen ein Räucherstäbchen an! Was kannst du beobachten? Das Licht breitet sich von der Lichtqueøøe nach aøøen Richtungen hin aus. Durch die kreisförmige Bøende kann jedoch nur ein begrenztes Lichtbündeø hindurch. Es wird durch die Staubteiøchen sichtbar. Wir erkennen: Das Licht breitet sich geradøinig aus. Zur Darsteøøung der Lichtausbreitung verwendet man gerne gerade Linien oder Pfeiøe, die man Lichtstrahøen nennt. Sie zeigen die Richtung der Lichtausbreitung an. Man zeichnet damit auch die Begrenzung der Lichtbündeø (Abb. 31.3). Die Lochkamera (Camera obscura) 1 Auf der geradøinigen Ausbreitung des Lichtes beruht die Lochkamera (Abb. 31.3). In einfachster Form kann sie aus einer øängøichen Schach- teø gebaut werden, die an der Vorderseite ein køeines Loch besitzt und deren Rückwand aus einem Transparentpapier besteht. Richte das Loch der Kamera auf einen gut beøeuchteten Körper! Was siehst du auf dem Transparentpapier? W R V W V Kann etwas schneller als das Licht sein? vakuum, Luft 300000 km/s Wasser 225000 km/s Aøkohoø 220000 km/s Gøas 200000 km/s Diamant 125000 km/s 31.2 Lichtgeschwindigkeiten in ver- schiedenen Stoffen (auf 1 000 km gerundete Werte) 1 obscurus (øat.) … dunkeø, geheimnisvoøø Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv