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Entstehung von Licht
Lichtabstrahlung
Mit deinen Augen kannst du deine Umgebung wahrnehmen. Jeder Gegenstand, den du siehst, strahlt Licht ab. Licht kann von natürlichen Sendern, wie der Sonne oder einer Flamme, oder von künstlichen Lichtsendern, wie einer Glühlampe, einer Leuchtstofflampe oder einer LED, erzeugt werden. Wenn ein Gegenstand angeleuchtet wird, dann strahlt er einen Teil dieses Lichts wieder ab. !
Dunkles Klassenzimmer
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Verdunkelt den Klassenraum so gut wie möglich. Notiere die Sinneseindrücke deiner Augen. Kannst du noch Farben erkennen? Erkennst du noch weiter entfernte Gegenstände, sind die Konturen noch scharf zu sehen? Überlegt, wie ihr Schritt für Schritt die Helligkeit im Klassenraum steigern könnt. Notiere die Veränderungen.
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Lichtentstehung
Licht entsteht in der Atomhülle. Wenn Elektronen von einem höheren in einen niedrigeren Energiezustand übergehen, wird die Energiedifferenz als Licht abgegeben.
Licht benötigt keinen Stoff, um sich auszubreiten. Licht bewegt sich geradlinig mit ca. 300 000 km/s durch Vakuum und Luft.
Licht von der Sonne
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Die Sonne ist 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.
Runde auf Sekunden!
Elektromagnetisches Spektrum
Es gibt verschiedene Arten von Strahlung, die sich durch ihre Energie unterscheiden. Die Energie dieser Strahlung wird über elektromagnetische Wellen weitergegeben, sichtbares Licht bildet einen kleinen Teil dieses elektromagnetischen Spektrums.
Selbstsender und Zwischensender
Selbstsender
Selbstsender erzeugen Licht. Licht kann durch hohe Temperatur ausgelöst werden. Ab ca. 500 °C beginnt Eisen zu glühen, es entsteht rotes Licht. Je höher die Temperatur wird, umso heller und weißer wird das Licht. Der glühende Metallfaden einer Glühlampe hat eine Temperatur von 2 500 °C, die Glühlampe strahlt wie die Sonne vorwiegend weißes Licht aus. Licht kann auch noch durch Halbleiter, wie in LEDs, erzeugt werden oder mit elektrisch geladenen Gasen, wie in Neonröhren oder Leuchtstofflampen.
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Ordne die Namen der Selbstsender den Bildern zu.
Photonen
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Elektronen geben Licht nur in Energiepaketen ab, den sogenannten Photonen. Photonen haben sowohl Eigenschaften von Wellen als auch von Teilchen. Ein Lichtstrahl kann aus nur ganz wenigen Photonen bestehen oder aus ganz, ganz vielen, dann ist der Strahl sehr intensiv.
Auch alle anderen Objekte, die du sehen kannst, senden Licht aus. Es sind Zwischensender. Licht von Selbstsendern, wie von der Sonne, wird von allen Gegenständen, auf die es trifft, zum Teil zurückgeworfen. Helle Gegenstände reflektieren mehr Licht als dunkle. Wie stark ein Zwischensender sein kann, bemerkst du, wenn du in der Sonne sitzt und ein Buch liest. Dies ist ohne Sonnenbrille kaum möglich. Neuschnee sendet fast das ganze Licht zurück, das auf ihn fällt.
Abgelenktes Licht
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Der Klassenraum wird so gut wie möglich verdunkelt. Beleuchte mit einer Taschenlampe (z. B. vom Mobiltelefon) ein weißes Blatt Papier. Lenke mit dem Blatt Papier das Licht der Taschenlampe auf dich oder Mitschülerinnen und Mitschüler. Beobachte den Helligkeitsunterschied.
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Plane ein Experiment, mit dem du zeigen kannst, dass sich Licht
geradlinig ausbreitet. Stelle deinen Vorschlag der Klasse vor.
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Training
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Lege die Experimentierleuchte (ohne Glas vor der Öffnung) auf ein Blatt Papier. Zeichne die Umrisse der Leuchte und die Ränder des beleuchteten Teils nach. Verlängere diese Linien bis zum Schnittpunkt.
Erkläre, was sich an diesem Schnittpunkt befindet.
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Zwischensender
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Nenne bei den Bildern jeweils den Zwischensender.
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Kreuze die richtige Antwort an.
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Wörter-Suchrätsel
Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit
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Galileo Galilei versuchte die Lichtgeschwindigkeit um 1600 dadurch zu messen, dass er zwei mit Lampen ausgerüstete Männer auf 2 km voneinander entfernten Hügeln postierte. Der erste musste die Abdunkelung seiner Lampe kurz öffnen und der zweite ebenso, wenn er vom ersten das Lichtsignal sah. Der erste konnte dann aus der Verzögerung des bei ihm ankommenden Lichtsignals die endliche Lichtgeschwindigkeit erkennen.
Die erste brauchbare Bestimmung gelang Olaf Römer 1676. Er fand heraus, dass die Verfinsterung des Jupitermondes Io nicht in gleichen Zeitabständen eintritt. Er führte dies richtigerweise darauf zurück, dass die Entfernung zu diesem Mond nicht immer dieselbe ist, weil sich die Erde im Jahresrhythmus um die Sonne bewegt und dadurch einmal näher und ein halbes Jahr später weiter entfernt vom Jupiter ist.
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Verfinsterung von Io
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Schlüpfe in die Rolle von Galileo Galilei oder Olaf Römer und erkläre deiner Nachbarin, deinem Nachbarn, wie du die Lichtgeschwindigkeit bestimmt hast.
Berichte in der Ich-Form.
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Begründe, weshalb die Versuche Galileis zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit keinen Erfolg bringen konnten.
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Suche im elektromagnetischen Spektrum
den Bereich für die Strahlung von Handys.
Wellenlänge der Handystrahlung:
Fehlersuche
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Karin sind beim Abschreiben acht Fehler unterlaufen.
Selbstsender und Mittelsender
Selbstsender erzeugen Licht. Licht kann durch niedere Temperatur ausgelöst werden.
Ab ca. 50 °C beginnt Eisen zu glühen, es entsteht blaues Licht. Je höher die Temperatur wird, umso heller und weißer wird das Licht. Der glühende Metallfaden einer Taschenlampe hat eine Temperatur von 2 500 °C, die Glühlampe strahlt wie der Mond vorwiegend weißes Licht aus. Licht kann auch noch durch Viertelleiter, wie in LEDs, erzeugt werden oder mit elektrisch geladenen Gasen, wie in Neonröhren oder Laternen.
Schreibe den Text neu und stelle dabei die Fehler richtig.
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Kaltes Licht
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Etliche Tiere erzeugen in ihrem Körper Licht mit Hilfe von chemischen Reaktionen (kaltes Licht).
Der Große Leuchtkäfer (Johannisglühwürmchen) gehört zur Familie der Leuchtkäfer. Die Weibchen sind 15 bis 20 Millimeter lang und schauen aus wie eine Larve. An ihrem Körper befinden sich Leuchtfelder und leuchtende Flecken. Sie besitzen keine Flügel. Die Männchen haben eine Körperlänge von 10 bis 12 Millimetern und besitzen Flügel. Am Körper haben sie ein nur schwach leuchtendes Leuchtfeld. Die Tiere sind dämmerungs- und nachtaktiv. Männchen fliegen umher und suchen Weibchen, die am Boden sitzend durch Leuchten auf sich aufmerksam machen.
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Suche nach anderen Tieren, die in ihrem Körper Licht erzeugen.
Gib an, weshalb sie leuchten.
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Merke
Licht - Zusammenfassung
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Licht entsteht, wenn ein Elektron in einen niedrigeren Energiezustand wechselt. Es breitet sich geradlinig aus. Trifft es auf einen Gegenstand, wird es zum Teil wieder abgestrahlt.