50 17 Die Ausbreitung des Lichts 17.2 Sonnenlicht durchströmt den Morgennebel. Die Lichtbündel der Sonne sind durch Streuung an Wasser- und Staubpartikel (Zwischensender) in der Luft sichtbar. Mehr dazu erfährst du in Kapitel 20. Das Licht breitet sich geradlinig aus. 17.3 Licht strömt von einer Lichtquelle geradlinig in alle Richtungen, auch durch ein Loch. Den Punkt, von dem sich das Licht ausbreitet, bezeichnen wir als Leuchtfleck. 17.4 Von einer Lichtquelle breitet sich Licht geradlinig aus, bis es auf ein Hindernis (lichtundurchlässigen Gegenstand) trifft. Auch danach breitet es sich geradlinig aus. 17.5 Bei einem Leuchtturm kannst du das Lichtbündel (oder räumlich gesagt, den Lichtkegel) besonders gut sehen. Das Lichtbündel breitet sich aus, bis es auf ein Hindernis trifft. Wie kannst du Licht darstellen? Experiment: Die Taschenlampe und die Dose Material: leere Dose (innen schwarz), schwarzer Karton, Taschenlampe So geht’s: Richte die Taschenlampe in einer Distanz von ca. 10 cm in die Richtung der Dose. Rolle den schwarzen Karton um die Taschenlampe herum, wie auf Abb. 17.1. Beobachte den Versuchsaufbau von der Seite und analysiere, ob du von der Seite sehen kannst, ob die Taschenlampe leuchtet. Wie könntest du feststellen, dass die Taschenlampe leuchtet, ohne dass du die Gegenstände drehst? 2 m Pappröhre Taschenlampe Blechdose, innen schwarz 17.1 Versuchsaufbau Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant. Schlägst du in einiger Entfernung mit einem Hammer auf einen Stein, so siehst du dies im selben Augenblick, den Schall hörst du jedoch erst später. Der dänische Astronom Olaf Römer (1644–1710) bewies als Erster, dass Licht nicht unendlich schnell ist. Heute wissen wir: Die Lichtgeschwindigkeit beträgt in Luft und im leeren Raum (Vakuum) rund 300 000 km/s. Nichts in der Natur bewegt sich schneller als Licht. Um ein Gefühl für diese Geschwindigkeit zu bekommen, stell dir Folgendes vor: Licht benötigt einmal um die Erde (ca. 40 000 km) nur ca. 0,13 s und von der Erde zum Mond ca. 1,3 s (ca. 400 000 km). Licht strömt geradlinig in alle Richtungen. Du kannst dir die allseitige Ausbreitung des Lichts wie folgt vorstellen: Du betrachtest eine Lampe in der Mitte eines Zimmers. Wenn diese Lampe eingeschaltet ist, strömt das Licht geradlinig in alle Richtungen, so wie ein Ball, den du in alle Richtungen werfen könntest (Abb. 17.3), bis es auf ein Hindernis trifft. Denke daran, dass jeder Leuchtfleck Licht in alle Richtungen aussendet (Abb. 17.3). Du bist dran: Verwende eine Stroboskop-App um Lichtblitze zu erzeugen. Erzeuge zuerst einzelne Lichtblitze, erhöhe dann die Frequenz und beschreibe, ob du das Licht ununterbrochen sehen kannst. Wenn du lichtempfindlich bist, solltest du dieses Experiment nicht machen! Wenn du weiter von der Lichtquelle entfernt bist, wird das Licht schwächer (Abb. 17.4), genauso wie der Klang leiser wird, wenn du von jemandem entfernt bist, der etwas zu dir sagt. Das liegt daran, dass sich das Licht oder der Klang auf einen größeren Raum verteilen muss. Du bist dran: In Abb. 17.5 siehst du einen Leuchtturm, der Lichtbündel aussendet. Ist das Lichtbündel (oder räumlich gesagt, der Lichtkegel) im ganzen Verlauf gleich hell? Könntest du das Licht auch ohne Wasserteilchen in der Luft sehen? Begründe deine Vermutungen. ! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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