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Die Welt des Sichtbaren1

Lernzielkontrolle 3, Seite 85 Arbeitsheft-Seite 6

10.1 Das Spiegelbild auf der Wasserober-fl äche ist durch kleine Wellen getrübt.

1. Welche Arten von Refl exion gibt es?

Glatt und rau (Abb. 10.2)

Lege einen Spiegel, eine zerknitterte Aluminiumfolie und ein weißes Blatt Papier vor eine helle Wand. Beleuchte die Oberfl ächenproben mit einem schmalen Lichtbündel und betrachte das zurückgeworfene Licht an der Wand.Nur beim Spiegel kannst du den Lichtpunkt an der Wand erkennen.Lehrerversuch bei Verwendung von Laserpointern!

Ein optischer Bewegungsmelder (Abb. 10.3)

Stelle eine große Schüssel mit Wasser auf den Tisch. Beleuchte die Wasser-oberfl äche schräg mit einem Lichtstrahl und beobachte den Lichtrefl ex an der Zimmerdecke. Wird der Tisch erschüttert, bewegt sich die Wasserober-fl äche und der Lichtfl eck „zerfl ießt“.

Bei „spiegelglatten“ Wasserfl ächen, Glasplatten und polierten Metallober-fl ächen kannst du deutliche Spiegelbilder erkennen. Glatte Flächen werfen das Licht in eine Richtung zurück (gerichtete Refl exion).

Bei rauen Flächen wird das Licht ungeordnet in alle Richtungen (diffus) refl ektiert. Die weißen Wände hellen durch diffuse Refl exion ein Zimmer auf. Auf Leinwänden kann man projizierte Bilder aus jedem Winkel erken-nen. Computerbildschirme sind oft rau, um unangenehme Spiegelungen zu vermeiden.

M Glatte Flächen refl ektieren das Licht in eine Richtung (gerichtet).Raue Flächen refl ektieren das Licht ungeordnet (diffus).

2. Wie lautet das Refl exionsgesetz?

Das Gesetz der Spiegel (Abb. 10.4)

Richte ein schmales Lichtbündel auf einen Spiegel und stelle in den Licht-fl eck am Spiegel das Lot eines Geodreiecks. Lies die Winkel ab, unter denen das Licht ein- und ausfällt. Lehrerversuch bei Verwendung von Laserpointern!

M Bei der Refl exion an glatten Flächen ist der Einfallswinkel α des Lichtstrahls so groß wie der Refl exionswinkel β.

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Triff das Ziel! (Abb. 10.6)

Lenkt einen Lichtstrahl mit mehreren Spiegeln durch einen Raum und versucht, ein vorher ausgemachtes Ziel zu treffen. Achtet beim Aufstellen der Spiegel auf das Refl exionsgesetz! Lehrerversuch bei Verwendung von Laserpointern!

3. Wie sehen Bilder am ebenen Spiegel aus?

Dein Spiegelbild mit Pfeilen (Abb. 11.1)

Stelle dich mit drei Kartonpfeilen, die nach vorne, oben und rechts zeigen, vor einen ebenen Spiegel. Welche Richtung wird vertauscht? Wo befi ndet sich dein Spiegelbild? Wie groß erscheint dein Spiegelbild?

Ein ebener Spiegel vertauscht vorne mit hinten. Du hast den Eindruck, als wäre dein Bild hinter dem Spiegel. Dort kann aber in Wirklichkeit keines sein! Wir nennen diese Bilder scheinbare oder virtuelle Bilder.Du und dein Spiegelbild sind symmetrisch zur Spiegelebene. Dein Spiegel-bild wirkt also gleich groß und gleich weit entfernt zum Spiegel wie du selbst.

Kerze unter Wasser (Abb. 11.2)

Stelle eine brennende Kerze vor eine Glasplatte. Markiere den Ort, an dem du das Spiegelbild der Kerze siehst. Stellst du an diese Stelle ein Glas mit Wasser, kannst du die Kerze unter Wasser brennen sehen.

M Ein ebener Spiegel vertauscht vorne mit hinten.Bilder am ebenen Spiegel liegen „hinter dem Spiegel“ und sind scheinbar (virtuell).Das Spiegelbild ist gleich groß und gleich weit vom Spiegel entfernt wie der Gegenstand.

4. Wie erklärt man die Entstehung von virtuellen Spiegelbildern?

Unsere Wahrnehmung nimmt an, dass sich Lichtstrahlen immer geradlinig ausbreiten. Werden die Lichtstrahlen eines Gegenstandes am Spiegel refl ektiert, können wir den „Lichtknick“ nicht erkennen. Unser Gehirn „verlängert“ den Lichtweg hinter den Spiegel (Abb. 11.3).

Sehr viele Kerzen! (Abb. 11.4)

Stelle eine Kerze zwischen zwei parallel aufgestellte Spiegelfl iesen, wobei bei einer ein Loch in den Spiegelbelag gekratzt wurde. Schau durch das gekratzte Guckloch auf den anderen Spiegel. Du siehst das Spiegelbild vom Spiegelbild vom Spiegelbild vom Spiegelbild …

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Das Refl exionsgesetz und der ebene Spiegel

10.3 Ein optischer Bewegungsmelder

10.4 Das Gesetz der Spiegel

Lotlinie

Reflexions-winkel

Einfalls-winkel

Spiegel

10.5 Das Refl exionsgesetz 10.6 Triff das Ziel!

11.1 Dein Spiegelbild mit Pfeilen

11.2 Kerze unter Wasser

11.4 Sehr viele Kerzen 11.5 In der Obst- und Gemüseabteilung vermittelt ein scheinbares Bild die doppelte Menge.

10.2 Glatt und rau

11.6 Rückstrahler schicken das Licht über kleine Dreifachspiegel zur Lichtquelle zurück.

AugeSpiegel

virtuellesBild

bBildweite

gGegenstandsweite

11.3 Die Lichtstrahlen, die in unser Auge gelangen, kommen nicht von dort, wo wir den Gegenstand sehen!