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OptikS. 10–75 SBMinimalkursLicht und SehenS. 12 Basistext und Aufgaben 1 2S. 13 Material C 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.S. 18 Basistext und Aufgabe 1S. 19 Material A als DemoversuchLicht und SchattenS. 22 Basistext und Aufgaben 1 2S. 23 Material AS. 24 Basistext und Aufgabe 1S. 25 Material AS. 26 Basistext und Aufgabe 1S. 27 Material AS. 28 Basistext und Aufgabe 1S. 29 Material B als DemoversuchBilder erzeugenS. 32 Basistext und Aufgabe 1S. 34 Material AS. 12 Basistext und Aufgaben 1 2S. 13 Material C und DS. 14 Basistext undAufgaben 1 2S. 15 Material BS. 18 Basistext und Aufgaben 1 2S. 19 Material A als DemoversuchS. 19 Material DS. 12 Basistext und Aufgaben 1 2S. 13 Material C und DS. 14 Basistext undAufgaben 1 2 3 4S. 15 Material BS. 18 Basistext und Aufgaben 1 2S. 19 Material A als DemoversuchS. 19 Material C DS. 22 Basistext – Aufgaben 1 2 3S. 23 Material A CS. 24 Basistext und Aufgabe 1S. 25 Material A CS. 26 Basistext und Aufgabe 1S. 27 Material AS. 28 Basistext und Aufgabe 1S. 29 Material B als Demoversuch Material CS. 22 Basistext – Aufgaben 1 2 3S. 23 Material A CS. 24 Basistext und Aufgabe 1S. 25 Material A CS. 26 Basistext und Aufgabe 1S. 27 Material AS. 28 Basistext und Aufgabe 1S. 29 Material B als Demoversuch Material CS. 32 Basistext und Aufgaben 1 2S. 34 Material AS. 32 Basistext und Aufgaben 1 2S. 34 Material AS. 36 Text bearbeiten und vorstellenS. 38 f. Basistext und Aufgaben 1 2S. 40 Material A ES. 46 f. Basistext und Aufgaben 1–3S. 50 Basistext und Aufgaben 1 2S. 51 Material A BS. 38 f. Basistext und Aufgabe 1S. 40 Material AS. 38 f. Basistext und Aufgaben 1 2S. 40 Material AReflexion und BrechungS. 56 Basistext und Aufgaben 1 2S. 57 Material AS. 56 Basistext und Aufgaben 1 2S. 57 Material AS. 60 Basistext und Aufgabe 1S. 61 Material A als DemoversuchS. 60 Basistext und Aufgabe 1S. 61 Material A als Demoversuch Material CS. 66 Basistext und Aufgabe 1S. 67 Material AS. 66 Basistext und Aufgaben 1 2S. 67 Material ANiveaustufe GNiveaustufe MS. 56 Basistext und Aufgaben 1 2S. 57 Material AS. 58 Basistext und Aufgaben 1–5S. 59 Material BS. 60 Basistext und Aufgabe 1S. 61 Material A als Demoversuch Material C DS. 62 Basistext und Aufgabe 1S. 63 Material A BS. 66 Basistext und Aufgaben 1 2S. 67 Material A CS. 68 Basistext und Aufgaben 1–3S. 70 Basistext und Aufgaben 1 2S. 71 Material ANiveaustufe EEine einfache Unterstreichung zeigt an, was über die Niveaustufe G hinausgeht.Eine doppelte Unterstreichung zeigt an, was über die Niveaustufe M hinausgeht.9Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
Die Vervielfältigung dieser Seite ist für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.Für inhaltliche Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung. 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.OptikS. 10–75 SBPlatz für eigene Notizen10Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
OptikS. 10–75 SBGlossarAbsorption: Ein Gegenstand absorbiert Licht, wenn er Licht auf-Farbaddition: Wenn Licht verschiedener Farben zusammenkommt,nimmt und nicht wieder abgibt.entstehen für uns neue Farbeindrücke. Man spricht von Farbaddition. Durch Farbaddition von rotem, grünem und blauem LichtAuge: Wir sehen einen Gegenstand, wenn Licht von ihm ins Augelassen sich alle Farbeindrücke erzeugen. Regeln der Farbaddition:fällt. Das Auge erzeugt ein Bild des Gegenstands auf der Netzhaut. Rot Grün Gelb Rot Blau MagentaDort werden Sehsinneszellen gereizt. Sie senden daraufhin Bildinformationen an das Gehirn. Grün Blau Cyan Rot Grün Blau WeißDas Licht von einem Gegenstand geht zuerst durch die durchsichtige, gewölbte Hornhaut. Dann folgt die bunte Iris (eine Blende)Gegenstandsweite: Abstand zwischen Gegenstand und Sammel-mit der schwarzen Pupille (ein Loch). Hinter der Pupille trifft dasLicht auf die Augenlinse. Diese Sammellinse erzeugt zusammenlinse (oder Lochblende)mit der Hornhaut das Bild des Gegenstands auf der Netzhaut. Ingeradlinige Lichtausbreitung: Das Licht bereitet sich von einerder Netzhaut sitzen die Sehsinneszellen. Sie werden durch das Lichtquelle geradlinig in alle möglichen Richtungen aus.Licht gereizt und schicken dann elektrische Signale über den Seh-Halbmond: Mondphase, bei der wir die beleuchtete Halbkugelnerv zum Gehirn.Bei fernen Gegenständen ist die Brennweite der Augenlinsedes Monds genau von der Seite sehengroß, bei nahen Gegenständen ist sie klein. Für die VeränderungHalbschatten: Wenn ein lichtundurchlässiger Gegenstand von zweider Linse sorgen die Linsenbänder und der Ringmuskel.Lampen beleuchtet wird, gibt es hinter ihm Schattenräume, in 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.Die Bildweite des Auges bleibt immer gleich groß.die nur das Licht von einer Lampe gelangt. Diese SchattenräumeBildentstehung: Lochblenden und Sammellinsen erzeugenheißen Halbschatten. Sie sind heller als der Kernschatten.Bilder von Gegenständen. Man kann diese Bilder mit einem Schirminfrarote Strahlung: Jeder Körper sendet unsichtbare infraroteauffangen, sie sind reelle Bilder.Strahlung aus – je wärmer er ist, desto mehr. Die infrarote Strah-Das Bild einer Kerzenflamme entsteht bei einer Lochblende so:lung liegt im Spektrum der Sonnenstrahlung vor dem roten Licht.Von jedem Punkt der Flamme geht Licht durch das Loch in derInfrarote Strahlung erwärmt unsere Haut.Blende. Auf dem Schirm hinter dem Loch entsteht zu jedem Punktder Flamme ein kleiner Lichtfleck. Alle Lichtflecken zusammenKernschatten: Wenn ein lichtundurchlässiger Gegenstand von zweibei der Sammellinse so: Von jedem Punkt der Flamme geht Lichtdort dunkel. Dieser Schattenraum heißt Kernschatten.ergeben das Bild der Kerzenflamme.Lampen beleuchtet wird, kann es hinter ihm einen Schatten-Das Bild einer (genügend weit entfernten) Kerzenflamme entstehtraum geben, in den von keiner Lampe Licht gelangt. Deshalb ist esdurch die Sammellinse. Die Sammellinse lenkt das Licht von jedemKurzsichtigkeit: Kurzsichtige sehen nahe Gegenstände scharf, aberPunkt der Flamme so um, dass es in einem bestimmten Punktferne unscharf. Ihr Augapfel ist länger als normal. Dadurch entste-hinter der Linse wieder zusammenläuft. Zu jedem Gegenstands-hen scharfe Bilder ferner Gegenstände schon vor der Netzhaut.punkt entsteht genau ein Bildpunkt. Alle Bildpunkte zusammenKurzsichtige brauchen eine Brille mit Zerstreuungslinsen.Die Vervielfältigung dieser Seite ist für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.Für inhaltliche Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung.ergeben das Bild der Kerzenflamme.Diese Linsen lassen das Licht stärker auseinanderlaufen. DadurchBildweite: Abstand zwischen Sammellinse (oder Lochblende)kann die Augenlinse das Licht erst etwas weiter hinten zusammen-und scharfem Bild eines Gegenstandsführen – auf der Netzhaut.Brechung: Wenn Licht durch die Luft geht und schräg in Glas oderLichtempfänger: Gegenstand, der Licht aufnimmt und nutztWasser eindringt, ändert sich seine Ausbreitungsrichtung. DieseLichtfleck: Von einer punktförmigen Lichtquelle breitet sichUmlenkung wird als Brechung des Lichts bezeichnet. Dazu kommtLicht geradlinig in alle möglichen Richtungen aus. Eine Blende mites auch an vielen anderen Grenzflächen zwischen zwei durchsich-kleinem Loch lässt davon nur ein schmales Lichtbündel durch.tigen Stoffen.Wenn es auf einen Schirm trifft, sieht man einen kleinen Lichtfleck.Brennweite: Abstand zwischen einer Sammellinse und ihremLichtquelle: Gegenstand, der Licht erzeugt und aussendetscharfen Sonnenbild. Die Brennweite ist die kleinste Bildweiteeiner Sammellinse. Je größer die Brennweite einer Sammellinse ist,Mondfinsternis: Die von der Sonne beleuchtete Halbkugel desdesto größer sind die Bildweite und das Bild.Monds wird verdunkelt, wenn der Mond durch den Kernschat-ten der Erde läuft. Eine totale Mondfinsternis tritt auf, wenn Son-Brille: Die Brillengläser sind Sammellinsen oder Zerstreuungs-ne, Erde und Mond auf einer Geraden liegen. Das kann nur beider Netzhaut zu erzeugen.Mondphasen: Jede Nacht sehen wir den Mond etwas anders.linsen. Die Linsen unterstützen die Augen bei Weitsichtigkeit Vollmond geschehen.oder Kurzsichtigkeit, um scharfe Bilder von Gegenständen aufSeine wechselnde Gestalt nennt man Mondphasen. Sie kommen sozustande: Der Mond wird ständig von der Sonne beleuchtet. Eine11Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
OptikS. 10–75 SBHalbkugel des Monds ist daher immer hell, die andere dunkel. Wirwenn Sonne, Mond und Erde auf einer Geraden liegen. Das kannsehen von der beleuchteten Hälfte mal mehr, mal weniger – jenur bei Neumond geschehen.nachdem, wie Sonne, Mond und Erde zueinander stehen.Spektrum: Wenn weißes Licht durch ein Prisma geht, entsteht aufManche Mondphasen haben einen besonderen Namen:einem Schirm in einiger Entfernung hinter dem Prisma ein buntes Vollmond, Halbmond und Neumond.Lichtband: das Spektrum.Neumond: Mondphase, bei der wir auf die unbeleuchtete Halb-Das weiße Licht besteht aus Licht mit ganz vielen verschiedenenFarben. Die Brechung an der Oberfläche des Prismas ist je nachkugel des Monds schauenFarbe verschieden stark: Rotes Licht wird am schwächsten gebro-Objektiv: Bei Kameras werden die Bilder mit einer Sammellinsechen, violettes Licht am stärksten. Dadurch laufen die farbigenund weiteren Linsen erzeugt. Das Linsensystem wird ObjektivBestandteile des weißen Lichts ab dem Prisma auseinander. Siegenannt. Objektive unterscheiden sich in ihrer Brennweite:lassen sich durch ein zweites Prisma nicht weiter zerlegen. Weitwinkelobjektive haben eine kleine Brennweite. Teleobjektive haben eine große Brennweite.Das Spektrum der Sonnenstrahlung enthält auch zwei unsichtbareAnteile: infrarote Strahlung und ultraviolette Strahlung. Zoomobjektive haben eine veränderliche Brennweite.Spiegelbild: Wenn der Spiegel das Licht eines Gegenstands insoptische Hebung: Gegenstände unter Wasser sehen wir scheinbar Auge reflektiert, sehen wir ein Spiegelbild des Gegenstands. Esangehoben. Ihr Licht wird an der Wasseroberfläche durch Bre-liegt in der Richtung, aus der das reflektierte Licht ins Auge einfällt.chung umgelenkt, und zwar vom Lot weg. Wir sehen ein „Trugbild“Vom Ort des Spiegelbilds geht kein Licht aus, wir sehen ein „Trug- 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.in der Richtung, aus der das gebrochene Licht ins Auge fällt.bild“.Reflexion: Licht wird von Spiegeln und vielen anderen glatten,Bei einem ebenen Spiegel ist das Spiegelbild genauso weit vomglänzenden Oberflächen in eine bestimmte Richtung umgelenkt.Spiegel entfernt wie der Gegenstand selbst.Sie reflektieren das Licht.Spiegel „vertauschen“ vorn und hinten.Reflexionsgesetz: Am Spiegel und anderen reflektierenden Ober-Strahlenmodell: Die geradlinige Lichtausbreitung stellen wir inflächen gilt für das Licht:Zeichnungen durch gerade Linien dar. Pfeilspitzen an den Linien Der Einfallswinkel ist genauso groß wie der Reflexionswinkel. Einfallender und reflektierter Lichtstrahl liegen in einer Ebenezeigen die Ausbreitungsrichtung an. Diese Pfeillinien bezeichnenwir als Strahlen. Sie stellen etwas dar, sie sind ein Modell.mit dem Einfallslot.Streuung: Ein Gegenstand streut auftreffendes Licht, wenn er es inSammellinse: Sie ist ähnlich geformt wie eine Linse (in der Mittealle Richtungen verteilt.dicker als am Rand) und besteht meistens aus Glas oder Kunststoff.ultraviolette Strahlung: Das Spektrum der SonnenstrahlungSammellinsen lenken das Licht von einem Gegenstandspunkt sogeht über das violette Licht hinaus, es folgt die unsichtbare ultra-um, dass es hinter der Linse wieder in einem Punkt zusammen-violette Strahlung. Sie bräunt unsere Haut und bewirkt Sonnen-läuft. Das Umlenken des Lichts geschieht durch Brechung.brand. UV-Strahlung wird nicht nur von der Sonne erzeugt, son-Schatten: Hinter einem beleuchteten Gegenstand, der das Lichtdern auch von speziellen Lampen.nicht durchlässt, fehlt Licht. Dort ist es dunkel. Man sagt, derVollmond: Mondphase, bei der wir die ganze beleuchtete Halb-Gegenstand erzeugt (oder „wirft“) einen Schatten.kugel des Monds sehenSchattenbild: Auf einer Wand oder dem Fußboden im SchattenWeitsichtigkeit: Weitsichtige sehen ferne Gegenstände scharf,Die Vervielfältigung dieser Seite ist für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.Für inhaltliche Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung.eines beleuchteten Gegenstands sieht man eine dunkle Fläche mitaber nahe unscharf. Dafür gibt es zwei Ursachen:dem Umriss des Gegenstands. Der Augapfel ist kürzer als normal. Das scharfe Bild würde ersthinter der Netzhaut entstehen.Schattenraum: dunkler Raum hinter einem lichtundurchlässigenGegenstand Die Augenlinse wölbt sich beim Sehen naher Gegenstände nichtgenug. Die Brennweite der Linse ist so groß, dass das scharfeSeheindruck: Die beiden Augen eines Menschen erzeugen zweiBild erst hinter der Netzhaut entstehen würde.unterschiedliche, umgedrehte Bilder der Umgebung. Die Informa-Weitsichtige brauchen eine Brille mit Sammellinsen. Diesetionen aus diesen Bildern werden vom Gehirn zu einem einzigenLinsen führen das Licht von einem Gegenstandspunkt zusätzlich zuraufrechten und räumlichen Seheindruck der Umgebung verarbei-Augenlinse zusammen. Dadurch entsteht das scharfe Bild schontet. Dabei spielt die Erfahrung des Menschen eine große Rolle.auf der Netzhaut.Sehen: Wir sehen einen Gegenstand, wenn Licht von ihm in unsereZerstreuungslinse: Sie ist in der Mitte dünner als am Rand (alsoAugen fällt. Der Seheindruck wird im Gehirn erzeugt.anders als eine Sammellinse) und besteht meistens aus GlasSonnenfinsternis: Die von der Sonne beleuchtete Halbkugel deroder Kunststoff. Zerstreuungslinsen lenken das Licht von einemErde wird teilweise verdunkelt, wenn sich der Mond zwischenGegenstandspunkt so um, dass es hinter der Linse stärker aus-Sonne und Erde schiebt. Die Erde befindet sich dann zum Teil imeinanderläuft als vorher. Das Umlenken des Lichts geschieht durch Schattenraum des Monds. Eine totale Sonnenfinsternis tritt auf, Brechung.12Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
Lichtquellen und LichtempfängerMaterial BDer Versuch eignet sich zur Vorführung in einem verdunkelten Raum mit anschließendem Unterrichtsgespräch.Dabei muss die Verdunklung nicht so vollständig sein wiebei Material A. Es darauf zu achten, dass das Licht derTaschenlampe nicht auf den Rand der Dose fällt. DasLichtbündel muss also durch die Einstellung der Taschenlampe oder die Papphülse hinreichend schmal sein.Unser Auge reagiert nur auf Licht, das durch die Pupilleauf die Netzhaut gelangt. Die schwarze Dose absorbiertdas Licht der Taschenlampe. Auf dem Weg in die Dose istes von der Seite nicht zu sehen. Um das Licht zu bemerken, muss man einen Gegenstand (z. B. die Hand) in denLichtweg halten. Die beleuchtete Hand streut Licht inviele Richtungen, u. a. auch in unsere Augen. Deshalbsehen wir die Hand.UnterrichtszieleDie Schülerinnen und Schüler können Lichtquellen und Lichtempfänger nennen und denUnterschied erklären. erläutern, dass Augen Lichtempfänger sind. die Bedingung angeben, unter der wir Lichtquellensehen.Vorschläge für den Unterricht 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.S. 12/13 SBAlternative Einstiegsmöglichkeiten Für einen handlungsorientierten Einstieg eignet sichMaterial B. Der Versuch kann im Klassenraum vorgeführt werden. Im Unterrichtsgespräch wird geklärt,dass wir Licht nicht sehen, wenn es „am Auge vorbeigeht“. Unsere Augen sind Lichtempfänger. Sie reagieren nur auf Licht, das durch die Pupille ins Auge fällt. Einen weiteren handlungsorientierten Einstieg ermöglicht Material A. Im Unterrichtsgespräch wird erarbeitet, dass wir Licht zum Sehen brauchen. Im absolutdunklen Raum sehen wir nur Gegenstände, die selbstLicht aussenden, also Lichtquellen.Material CHier kann ein Problem mit den Begriffen Lichtquelle undLichtempfänger entstehen: Jeder sichtbare Gegenstandempfängt Licht (wenn er z. B. im Sonnenlicht steht) undverteilt es anschließend in viele Richtungen. Man könntealso sagen, jeder Gegenstand sei ein Lichtempfänger undeine Lichtquelle. So sind die Begriffe nicht gemeint: Unter Lichtquelle verstehen wir Gegenstände, dieselbst Licht erzeugen, also eine andere Energieform inLicht umwandeln. So wandelt eine LED elektrischeEnergie zum Teil in Licht um. Lichtempfänger sind Gegenstände, die Licht nutzen,indem sie es in eine andere Energieform umwandeln.Da die Schülerinnen und Schüler den Energiebegriff seitder Klassenstufe 5/6 kennen, können die Begriffe beiBedarf so erläutert werden.So gesehen zählt der Mond nicht zu den Lichtquellenoder Lichtempfängern, weil er das Sonnenlicht nichtumwandelt, sondern streut. (Auf den Begriff Streuungwird auf der nächsten Doppelseite im Buch eingegangen.) Das Auge ist ein Lichtempfänger. Aber man kanndie Augen anderer Menschen auch sehen, weil sie Lichtstreuen.DifferenzierungMaterial C und D können zur Differenzierung eingesetztwerden. Ein Austausch erfolgt im Partnercheck.ErgebnissicherungMöglicher Tafelanschrieb:Lichtquellen und LichtempfängerLichtquellen senden Licht aus. Beispiele: Kerze, Bildschirm, SonneLichtempfänger fangen Licht auf und nutzen es. Beispiele: Kamera, SolarzelleAugen sind Lichtempfänger. Wir sehen Lichtquellen nur,wenn ihr Licht in unsere Augen gelangt. KV 01: Lichtquellen und LichtempfängerMaterialseiteMaterial DDie Fragestellung greift das Problem der Höhlenforscherin auf Seite 12 SB auf und überträgt es auf den Grottenolm. Ohne Licht könnte er auch mit den besten Augennichts sehen.Material AFür diesen Vorführversuch muss der Raum vollständigverdunkelt werden, Vorhänge reichen nicht! Auch dieKontrollleuchten von Schalttafeln müssen verdeckt werden. Die Verdunklung setzt Disziplin der Klasse voraus.Auch wenn der Raum zunächst ganz dunkel erscheint,erkennt das adaptierte Auge meist einen Lichtschein,z. B. vom Türspalt oder von einer verdeckten Kontrollleuchte. Textmarker, Warnwesten oder Rückstrahler sinddann noch nicht zu sehen. Nach Anzünden des Teelichtsleuchten Rückstrahler und andere reflektierende Gegenstände auf, wenn sie geeignet gehalten werden.13Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
OptikLichtquellen und LichtempfängerS. 12/13 SBMusterlösungenAufgabenS. 12Material C1 Lichtquelle: Sonne, BildschirmLichtempfänger: Kamera (ohne Blitz), Solarzelle, Auge1 a Im vollständig verdunkelten Raum sieht man auchnach Gewöhnung an die Dunkelheit nichts.b Im völlig verdunkelten Raum kann man auch Textmarker oder Rückstrahler nicht sehen.c Das angezündete Teelicht erhellt große Teile desRaums und macht viele Gegenstände sichtbar.1 a Die Gegenstände in der linken Spalte sind Lichtquellen. Die Gegenstände in der rechten Spalte sindLichtempfänger.b Linke Spalte (Lichtquellen): Display, Blitz, GlühwürmchenRechte Spalte (Lichtempfänger): Handykamerac Das Auge ist ein Lichtempfänger.Bei Vollmond kann man in klaren Nächten draußengut sehen.Der Mond erzeugt kein Licht, er bekommt sein Lichtvon der Sonne. Er ist so gesehen keine Lichtquelle.Der Mond leitet das Sonnenlicht nur weiter und nutztes nicht. So gesehen ist er auch kein Lichtempfänger.Material BMaterial D2 Lichtquellen erzeugen Licht und senden es aus. Lichtempfänger nehmen Licht auf und nutzen es.Material AS. 13S. 131 a Von der Seite her ist das Licht zwischen Pappröhreund Blechdose nicht zu sehen.b Wenn man zum Beispiel die Hand zwischen Lampeund Dose hält, wird sie beleuchtet. Daran erkenntman, dass Licht da ist.S. 131 Zum Sehen braucht der Grottenolm Licht. Da es inHöhlen sehr dunkel ist, könnte er auch mit den besten Augen nichts sehen.2 Nachts ist nur wenig Licht vorhanden. In die großenAugen des Koboldmakis fällt aber noch so viel Licht,dass er auch nachts etwas sehen kann. 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.Die Vervielfältigung dieser Seite ist für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.Für inhaltliche Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung.S. 1314Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
Wenn Licht auf Gegenstände trifftMaterial BDies ist der zentrale Versuch zur Streuung von Licht. Ersollte unbedingt als Schülerversuch in kleinen Gruppendurchgeführt werden. Dabei ist darauf zu achten, dassdie Taschenlampen nur die davorgehaltenen Gegenstände beleuchten und nicht die Gegenstände anderer Gruppen. Es empfiehlt sich, die Ergebnisse in einer Liste notieren zu lassen.UnterrichtszieleDie Schülerinnen und Schüler können die Begriffe Streuung, Absorption und Reflexion anBeispielen erläutern. die Bedingung nennen, unter der wir beleuchteteGegenstände sehen.Vorschläge für den Unterricht 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.S. 14–17 SBAlternative Einstiegsmöglichkeiten Für eine eindrucksvolle und motivierende Vorführungeignet sich Material D. Auch Material A kann als Anlass für ein Unterrichtsgespräch dienen, in dem die Bedingung der Sichtbarkeit erarbeitet wird.Material CDas Bild 9 in Material C kann einen Impuls für ein Unterrichtsgespräch mit der ganzen Klasse geben.Die Aufgabe kann aber auch (neben den Aufgaben vonS. 14 SB) zur Differenzierung eingesetzt oder in Gruppenbearbeitet werden.DifferenzierungMaterial B kann als Schülerexperiment in kleinen Gruppen durchgeführt werden. Eine Differenzierung kanndurch verschiedene Aufgaben erfolgen: Aufbau, Versuchsdurchführung und Beschreibung (Protokoll), Erklärung (Skizze des Lichtwegs). Zur Differenzierung kannauch eine Auswahl der Aufgaben dienen.Die Texte und Aufgaben auf den Seiten 16/17 SB könnenebenfalls zur Differenzierung eingesetzt werden.Material DDer Versuch kann mit einem Diaprojektor (Beamer sindnicht geeignet) im Unterricht vorgeführt werden. Er istbesonders eindrucksvoll, wenn folgende Hinweise beachtet werden: Der Zeigestock sollte möglichst weiß sein. Das Dia wird in kurzem Abstand (je nach Objektiv etwa2–3 m) ungefähr im Format DIN A3 abgebildet. Der Lichtkegel des Diaprojektors wird auf eine sehrweit entfernte dunkle Wand gerichtet (evtl. mit dunklem Tuch verhängen), damit das Dia dort sehr unscharf, lichtschwach und damit kaum sichtbar abgebildet wird. Zusätzlich kann man den Diaprojektor übereinen Trenntrafo mit einer geringeren Spannung als230 V betreiben.Überraschend an diesem Versuch ist der Eindruck, dasses scheinbar der bewegte Zeigestock ist, der das Bilderzeugt. Bei der Erklärung sollte betont werden, dass dasLicht vom Diaprojektor nur in unser Auge gelangt, wennsich das Auge im Lichtweg befindet. Aus allen anderenRichtungen als der direkten nehmen wir das Licht nurwahr, wenn es von Körpern gestreut wird. Im Experiment ist der Zeigestock der lichtstreuende Körper.Die Präsentation des Experiments wirft oft Fragen auf,die nicht unmittelbar mit der beabsichtigten Zielsetzungzusammenhängen. So wird man das Zustandekommendes ruhig im Raum stehenden Bilds nur erklären können,wenn man auf die „Trägheit“ des menschlichen Augeshinweist. Der Eindruck eines Bilds bleibt für Bruchteileeiner Sekunde (etwa eine sechzehntel Sekunde) über dieDauer des Lichtempfangs hinaus erhalten. Daher sehenwir alle Teile des Bilds gleichzeitig, wenn der Stock nichtlänger als jeweils eine sechzehntel Sekunde braucht, umdurch die Bildfläche zu schwingen.Diese Information muss eventuell von der Lehrerin oderdem Lehrer gegeben werden.ErgebnissicherungMöglicher Tafelanschrieb:Beleuchtete Gegenstände sehenWenn Licht auf einen Gegenstand trifft, wird es gestreut,absorbiert, reflektiert oder durchgelassen. Streuung: Das Licht wird in alle Richtungen verteilt.Dabei nimmt es die Farbe des Gegenstands an. Absorption: Schwarze Gegenstände nehmen das Lichtauf und geben es nicht wieder ab. Reflexion: Glatte Gegenstände lenken das Licht wieSpiegel in eine bestimmte Richtung.Wir sehen beleuchtete Gegenstände, wenn das gestreuteoder reflektierte Licht in unsere Augen fällt. KV 02: Wenn Licht auf Gegenstände trifftMaterialseiteMaterial AFür diesen Versuch muss es sehr dunkel im Raum sein.Der Versuch eignet sich als Vorführversuch: Eine Schülerin oder ein Schüler hält die Taschenlampe, die übrigenbeschreiben die Beobachtungen.15Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
OptikWenn Licht auf Gegenstände trifftS. 14–17 SBMusterlösungenAufgabenS. 14Material C1 Wir sehen beleuchtete Gegenstände nur, wenn Lichtvon ihnen in unsere Augen fällt. Die meisten Gegenstände können wir sehen, weil sie Licht streuen. Ohne Streuung könnten wir fast nur Lichtquellen sehen.1 Der Mensch ist schwarz angezogen und steht voreinem schwarzen Hintergrund. Nur die weißen Hände und das weiße Gesicht streuen Licht zum Betrachter hin. Alle schwarzen Flächen absorbieren Licht undsind nicht zu sehen.2 Der Mond streut das Licht der Sonne. Ein Teil desgestreuten Lichts kommt zur Erde und beleuchtet sie.Material D3 Der Spiegel erzeugt kein Licht. Aber er reflektiertLicht, das auf ihn fällt. Wenn es ins Auge gelenktwird, erscheint der Spiegel hell. 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.Die Vervielfältigung dieser Seite ist für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.Für inhaltliche Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung.AufgabenS. 161 Unterschiedliche Beispiele: Das Blinklicht einerAlarmanlage ruft Nachbarn und Passanten herbei.Das Blinken von Glühwürmchen lockt andere Glühwürmchen an. Blinkende Lichter beim Handyspielzeigen, wo man schnell drücken muss. S. 151 a Wenn die Lampe ausgeschaltet ist und es dunkel imRaum ist, sieht man zunächst nichts. Nach einerMinute haben sich die Augen an die Dunkelheit gewöhnt und sind lichtempfindlicher geworden. Mankann zum Beispiel etwas in dem schwachen Lichtsehen, das durch die Türritze hereinkommt.b Man sieht jetzt auch Gegenstände, die vom Lichtfleckbeleuchtet werden. Die beleuchtete Stelle in derZimmerecke streut das Licht der Lampe in alle Richtungen und beleuchtet dadurch die Umgebung.Material BS. 151 Der helle Stock streut das Licht wie eine Leinwand –aber immer nur an der Stelle, an der er gerade ist. Injedem Moment sehen wir nur den Teil des Bilds, dessen Licht gerade vom Stock gestreut wird. UnsereAugen bekommen die schnelle Bewegung des Stocksnicht mit und sehen das ganze Bild gleichzeitig.4 Streuung: Ein weißes Blatt Papier streut auftreffendes Licht in alle Richtungen.Absorption: Ein schwarzes Blatt Papier nimmt auftreffendes Licht auf und gibt es nicht wieder ab.Reflexion: Ein Spiegel lenkt auftreffendes Licht in einebestimmte Richtung um.Material AS. 152 Die Kleidung sollte möglichst hell oder reflektierendsein, damit die beleuchtete Person im Dunkeln gutsichtbar ist.3 Das Rücklicht ist im Dunkeln gut zu sehen und zeigtnachfolgenden Auto- und Radfahrern an, dass einRadfahrer vor ihnen ist und sie vorsichtig fahrenmüssen.4 Unterschiedliche Möglichkeiten. Benötigt wird eindunkler Raum, eine Warnweste und zum Beispiel eine schwache Lampe (Taschenlampe), deren Licht mitButterbrotpapier oder Ähnlichem gedämpft ist.S. 151 a Der weiße Karton erscheint neben der Lampe rötlich.Er wird vom roten Streulicht des roten Kartons beleuchtet.b Weißer Karton: Der weiße Karton an der Lampe wirdhell, aber nicht gefärbt.Schwarzer Karton: Der weiße Karton an der Lampewird (fast) nicht beleuchtet.Transparentpapier: Der weiße Karton an der Lampeerscheint nicht so hell wie vorher beim weißen Karton gegenüber. Ein Teil des Lichts von der Lampescheint durch das Transparentpapier hindurch.Zerknitterte Alufolie: Der weiße Karton an der Lampebekommt einzelne helle Flecken. Sie bewegen sich,wenn die Alufolie etwas verdreht wird.Spiegel: Der weiße Karton an der Lampe wird hellbeleuchtet, wenn das Licht der Lampe vom Spiegelzum Karton reflektiert wird. Dreht man den Spiegel,dann bleibt der Karton an der Lampe dunkel.AufgabeS. 171 Manche Tiere wollen mit dem Licht Partner anlocken,andere Tiere wollen Beutetiere anlocken oder Feindeabschrecken.2 Die Skizzen können ähnlich aussehen wie in denBildern 2–6 auf Seite 14 im Schülerbuch. Links mussjeweils noch der weiße Karton ergänzt werden.16Natur und TechnikPhysik, GesamtbandBaden-Württemberg
Licht unterwegsS. 18/19 SBUnterrichtszieleMaterialseiteDie Schülerinnen und Schüler kennen das Strahlenmodell des Lichts. nutzen das Strahlenmodell des Lichts, um Lichtwege zuzeichnen.Material ADer Versuch gelingt gut mit einer hellen Glühlampe, diein alle Richtungen strahlt. Die Löcher im Karton solltennicht zu klein sein. Er eignet sich als Demoversuch vorder ganzen Klasse mit anschließendem Unterrichtsgespräch.Vorschläge für den Unterricht 2017 Cornelsen Verlag GmbH, BerlinAlle Rechte vorbehalten.Alternative Einstiegsmöglichkeiten An die Betrachtung von Bild 1 (S. 18 SB) kann sich dieFrage anschließen, unter welchen Umständen Sonnenstrahlen am Himmel sichtbar sind. Mit dem Modellversuch von Material A kann diese Frage beantwortetwerden. Mit einfachen Disco-Nebelmaschinen (Onlinehandel,ca. 50 ) lässt sich der ganze Klassenraum vernebeln.Die Lichtwege bei Taschenlampen oder Projektorenlassen sich sehr gut im Nebel verfolgen.Material BDer Schlauch sollte 1–2 cm Durchmesser haben(z. B.12Zoll).Material CAchtung: Gefahren beim Umgang mit Lasern beachten.Der Versuch eignet sich als Vorführversuch. Auch hierkann die Nebelmaschine eingesetzt werden.Material DDie Lichtstrahlen sollten von der Mitte der Lampe ausgehen.DifferenzierungWenn die Inhalte der Basisseite (S. 18 SB) erarbeitetsind, können die Aufgaben von Seite 21 SB (neben denAufgaben von Seite 18 SB und Material D, S. 19 SB) zurDifferenzierung verwendet werden. Hierfür bietet sichein kleiner Arbeitsplan mit Pflicht- und Zusatzaufgabenan.ErgebnissicherungMöglicher Tafelanschrieb:Lichtausbreitung und Strahlenmodell des LichtsDas Licht breitet sich von einer Lichtquelle geradlinig inalle möglichen Richtungen aus.Strahlenmodell: Wir stellen den Weg des Lichts durchLinien mit Pfeilspitzen dar. Diese Pfeillinien nenn
S. 61 Material A als Demoversuch Material C S. 61 Material A als Demoversuch Material