Physik verstehen 4, Schulbuch

9 Die Welt des Sichtbaren 3. Wie kann der Verlauf von Lichtstrahlen sichtbar werden? Licht und Nebel (Abb. 9.1)  E1 Verdunkle den Raum. Erzeuge mit einer Nebelmaschine möglichst große Schwaden oder beutle ein Tuch mit Kreidestaub aus. Leuchte mit einer Lampe mit Schlitzblende durch den Nebel oder Staub. Was erkennst du? Das Lichtbündel (der „Lichtstrahl“) wird vom Auge wahrgenommen, weil die Nebeltröpfchen oder der Staub das Licht reflektieren. Bei Konzerten wird die Lichtshow durch Nebelmaschinen sichtbar gemacht (Abb. 9.6). Bei Nebel kannst du das Licht von Autoscheinwerfern gut sehen. 4. Wie breitet sich Licht aus? Nach allen Seiten (Abb. 9.2)  E1 Schneide den oberen Teil eines Getränkekartons ab. Mache in die Seiten- wände und den Boden mit einem Nagel viele kleine Löcher. Stülpe den Karton dann über eine Halogenlampe (zB 12V/16W). Verdunkle den Raum und erzeuge Nebelschwaden. Die Ausbreitung der Lichtstrahlen nach allen Seiten ist gut zu erkennen. Auch zB das Licht der Raumbeleuchtung wird von allen im Raum gesehen. Daraus kannst du schließen, dass sich das Licht nach allen Seiten hin ausbreitet (Abb. 9.3). Nichts ist schneller als das Licht, das sich im luftleeren Raum (Vakuum) ausbreitet. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt etwa 300 000 ​  km  __ s  ​. Der Astronom Ole Rømer (1644–1710) berechnete die Lichtgeschwindigkeit erstmals 1676. Bei der Beobachtung des Eintritts des Jupitermondes Io in den Schatten des Jupiters (Abb. 9.5) stellte er fest: Legt das Licht den weiteren Weg zurück, so wird der Mond Io etwa 15 Minuten später gesehen als berechnet. Der genaue Wert der Lichtgeschwindigkeit c (für lat. celeritas … Geschwindig- keit) beträgt 299792 458 ​  m  __ s  ​. Entfernungen im Weltall werden oft in „Lichtjahren“ angegeben. 1 Lichtjahr ( Lj ) ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Das sind rund 9,5 Billionen (= 9,5 · 10 12 ) km. Der nächste Stern zur Sonne (Proxima Centauri) ist zB 4,24 Lj entfernt. V3 9.1 Licht und Nebel Der Verlauf von Lichtstrahlen kann durch Reflexion an Staubteilchen oder Wassertröpfchen („Nebel“) oder beim Entlangleuchten an Gegenständen sichtbar werden. M V4 9.2 Nach allen Seiten 9.3 Licht breitet sich geradlinig von jedem Punkt eines leuchtenden Körpers aus. Licht breitet sich geradlinig nach allen Seiten aus. Die Lichtgeschwindigkeit c beträgt im Vakuum rund 300 000 ​  km  __ s  ​. M 9.4 Die Lichtkegel auf der Wiese zeigen die geradlinige Ausbreitung des Lichts. Erde Io tritt in den Schatten von Jupiter ein Erde (ein Jahr später) Jupiter Jupiter (ein Jahr später) 1 2— längerer Lichtweg kürzerer Lichtweg 1 2— 9.5 Ole Rømer berechnete die Licht­ geschwindigkeit. 9.6 Scheinwerfer beleuchten die Musiker bei einem Konzert. Einige Entfernungen im All: Andromedagalaxie … 2,5 Mio. Lj Rigel (im Orion) … 770 Lj ∅ Milchstraße … ≈200 000 Lj ∅ Universum … ≈90 Mrd. Lj Arbeitsblätter gg322m Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv