Optik - Schulbücher Unterrichtsmaterialien Lernhilfen … · S.19 Material A als Demoversuch S.19 Material A als Demoversuch S.19 Material A als Demoversuch ... Umlenkung wird als

Optik S. 10–75 SB

9 Natur und Technik Physik, Gesamtband Baden-Württemberg

© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Minimalkurs

Licht und Sehen S. 12 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 12 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 12 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 13 Material C S. 13 Material C und D S. 13 Material C und D

S. 14 Basistext undAufgaben 1 + 2

S. 14 Basistext undAufgaben 1 + 2 + 3 + 4

S. 15 Material B S. 15 Material BS. 18 Basistext und Aufgabe 1 S. 18 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 18 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 19 Material A als Demoversuch S. 19 Material A als Demoversuch S. 19 Material A als Demoversuch

S. 19 Material D S. 19 Material C + DLicht und Schatten S. 22 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 22 Basistext – Aufgaben 1 + 2 + 3 S. 22 Basistext – Aufgaben 1 + 2 + 3S. 23 Material A S. 23 Material A + C S. 23 Material A + CS. 24 Basistext und Aufgabe 1 S. 24 Basistext und Aufgabe 1 S. 24 Basistext und Aufgabe 1S. 25 Material A S. 25 Material A + C S. 25 Material A + CS. 26 Basistext und Aufgabe 1 S. 26 Basistext und Aufgabe 1 S. 26 Basistext und Aufgabe 1S. 27 Material A S. 27 Material A S. 27 Material AS. 28 Basistext und Aufgabe 1 S. 28 Basistext und Aufgabe 1 S. 28 Basistext und Aufgabe 1S. 29 Material B als Demoversuch S. 29 Material B als Demoversuch

+ Material CS. 29 Material B als Demoversuch

+ Material CBilder erzeugen S. 32 Basistext und Aufgabe 1 S. 32 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 32 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 34 Material A S. 34 Material A S. 34 Material A

S. 36 Text bearbeiten und vorstellenS. 38 f. Basistext und Aufgabe 1 S. 38 f. Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 38 f. Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 40 Material A S. 40 Material A S. 40 Material A + E

S. 46 f. Basistext und Aufgaben 1–3S. 50 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 51 Material A + B

Reflexion und Brechung S. 56 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 56 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 56 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 57 Material A S. 57 Material A S. 57 Material A

S. 58 Basistext und Aufgaben 1–5S. 59 Material B

S. 60 Basistext und Aufgabe 1 S. 60 Basistext und Aufgabe 1 S. 60 Basistext und Aufgabe 1S. 61 Material A als Demoversuch S. 61 Material A als Demoversuch

+ Material CS. 61 Material A als Demoversuch

+ Material C + DS. 62 Basistext und Aufgabe 1S. 63 Material A + B

S. 66 Basistext und Aufgabe 1 S. 66 Basistext und Aufgaben 1 + 2 S. 66 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 67 Material A S. 67 Material A S. 67 Material A + C

S. 68 Basistext und Aufgaben 1–3S. 70 Basistext und Aufgaben 1 + 2S. 71 Material A

Niveaustufe G Niveaustufe M Niveaustufe E

Eine einfache Unterstreichung zeigt an, was über die Niveaustufe G hinausgeht. Eine doppelte Unterstreichung zeigt an, was über die Niveaustufe M hinausgeht.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik S. 10–75 SB

10 Natur und Technik

Physik, Gesamtband Baden-Württemberg

© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Platz für eigene Notizen

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik S. 10–75 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Glossar Absorption: Ein Gegenstand absorbiert Licht, wenn er Licht auf-nimmt und nicht wieder abgibt.

Auge: Wir sehen einen Gegenstand, wenn Licht von ihm ins Auge fällt. Das Auge erzeugt ein Bild des Gegenstands auf der Netzhaut. Dort werden Sehsinneszellen gereizt. Sie senden daraufhin Bild-informationen an das Gehirn. Das Licht von einem Gegenstand geht zuerst durch die durchsich-tige, gewölbte Hornhaut. Dann folgt die bunte Iris (eine Blende) mit der schwarzen Pupille (ein Loch). Hinter der Pupille trifft das Licht auf die Augenlinse. Diese → Sammellinse erzeugt zusammen mit der Hornhaut das Bild des Gegenstands auf der Netzhaut. In der Netzhaut sitzen die Sehsinneszellen. Sie werden durch das Licht gereizt und schicken dann elektrische Signale über den Seh-nerv zum Gehirn. Bei fernen Gegenständen ist die → Brennweite der Augenlinse groß, bei nahen Gegenständen ist sie klein. Für die Veränderung der Linse sorgen die Linsenbänder und der Ringmuskel. Die → Bildweite des Auges bleibt immer gleich groß.

Bildentstehung: Lochblenden und → Sammellinsen erzeugen Bilder von Gegenständen. Man kann diese Bilder mit einem Schirm auffangen, sie sind reelle Bilder. Das Bild einer Kerzenflamme entsteht bei einer Lochblende so: Von jedem Punkt der Flamme geht Licht durch das Loch in der Blende. Auf dem Schirm hinter dem Loch entsteht zu jedem Punkt der Flamme ein kleiner → Lichtfleck. Alle Lichtflecken zusammen ergeben das Bild der Kerzenflamme. Das Bild einer (genügend weit entfernten) Kerzenflamme entsteht bei der Sammellinse so: Von jedem Punkt der Flamme geht Licht durch die Sammellinse. Die Sammellinse lenkt das Licht von jedem Punkt der Flamme so um, dass es in einem bestimmten Punkt hinter der Linse wieder zusammenläuft. Zu jedem Gegenstands-punkt entsteht genau ein Bildpunkt. Alle Bildpunkte zusammen ergeben das Bild der Kerzenflamme.

Bildweite: Abstand zwischen → Sammellinse (oder Lochblende) und scharfem Bild eines Gegenstands

Brechung: Wenn Licht durch die Luft geht und schräg in Glas oder Wasser eindringt, ändert sich seine Ausbreitungsrichtung. Diese Umlenkung wird als Brechung des Lichts bezeichnet. Dazu kommt es auch an vielen anderen Grenzflächen zwischen zwei durchsich-tigen Stoffen.

Brennweite: Abstand zwischen einer → Sammellinse und ihrem scharfen Sonnenbild. Die Brennweite ist die kleinste → Bildweite einer Sammellinse. Je größer die Brennweite einer Sammellinse ist, desto größer sind die Bildweite und das Bild.

Brille: Die Brillengläser sind → Sammellinsen oder → Zerstreuungs-linsen. Die Linsen unterstützen die Augen bei → Weitsichtigkeit oder → Kurzsichtigkeit, um scharfe Bilder von Gegenständen auf der Netzhaut zu erzeugen.

Farbaddition: Wenn Licht verschiedener Farben zusammenkommt, entstehen für uns neue Farbeindrücke. Man spricht von Farbaddi-tion. Durch Farbaddition von rotem, grünem und blauem Licht lassen sich alle Farbeindrücke erzeugen. Regeln der Farbaddition: • Rot + Grün = Gelb • Rot + Blau = Magenta • Grün + Blau = Cyan • Rot + Grün + Blau = Weiß

Gegenstandsweite: Abstand zwischen Gegenstand und → Sammel-linse (oder Lochblende)

geradlinige Lichtausbreitung: Das Licht bereitet sich von einer → Lichtquelle geradlinig in alle möglichen Richtungen aus.

Halbmond: → Mondphase, bei der wir die beleuchtete Halbkugel des Monds genau von der Seite sehen

Halbschatten: Wenn ein lichtundurchlässiger Gegenstand von zwei Lampen beleuchtet wird, gibt es hinter ihm → Schattenräume, in die nur das Licht von einer Lampe gelangt. Diese Schattenräume heißen Halbschatten. Sie sind heller als der → Kernschatten.

infrarote Strahlung: Jeder Körper sendet unsichtbare infrarote Strahlung aus – je wärmer er ist, desto mehr. Die infrarote Strah-lung liegt im Spektrum der Sonnenstrahlung vor dem roten Licht. Infrarote Strahlung erwärmt unsere Haut.

Kernschatten: Wenn ein lichtundurchlässiger Gegenstand von zwei Lampen beleuchtet wird, kann es hinter ihm einen → Schatten-raum geben, in den von keiner Lampe Licht gelangt. Deshalb ist es dort dunkel. Dieser Schattenraum heißt Kernschatten.

Kurzsichtigkeit: Kurzsichtige sehen nahe Gegenstände scharf, aber ferne unscharf. Ihr Augapfel ist länger als normal. Dadurch entste-hen scharfe Bilder ferner Gegenstände schon vor der Netzhaut. Kurzsichtige brauchen eine → Brille mit → Zerstreuungslinsen. Diese Linsen lassen das Licht stärker auseinanderlaufen. Dadurch kann die Augenlinse das Licht erst etwas weiter hinten zusammen-führen – auf der Netzhaut.

Lichtempfänger: Gegenstand, der Licht aufnimmt und nutzt

Lichtfleck: Von einer punktförmigen → Lichtquelle breitet sich Licht geradlinig in alle möglichen Richtungen aus. Eine Blende mit kleinem Loch lässt davon nur ein schmales Lichtbündel durch. Wenn es auf einen Schirm trifft, sieht man einen kleinen Lichtfleck.

Lichtquelle: Gegenstand, der Licht erzeugt und aussendet

Mondfinsternis: Die von der Sonne beleuchtete Halbkugel des Monds wird verdunkelt, wenn der Mond durch den → Kernschat-ten der Erde läuft. Eine totale Mondfinsternis tritt auf, wenn Son-ne, Erde und Mond auf einer Geraden liegen. Das kann nur bei → Vollmond geschehen.

Mondphasen: Jede Nacht sehen wir den Mond etwas anders. Seine wechselnde Gestalt nennt man Mondphasen. Sie kommen so zustande: Der Mond wird ständig von der Sonne beleuchtet. Eine

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik S. 10–75 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Halbkugel des Monds ist daher immer hell, die andere dunkel. Wir sehen von der beleuchteten Hälfte mal mehr, mal weniger – je nachdem, wie Sonne, Mond und Erde zueinander stehen. Manche Mondphasen haben einen besonderen Namen: → Vollmond, → Halbmond und → Neumond.

Neumond: → Mondphase, bei der wir auf die unbeleuchtete Halb-kugel des Monds schauen

Objektiv: Bei Kameras werden die Bilder mit einer → Sammellinse und weiteren Linsen erzeugt. Das Linsensystem wird Objektiv genannt. Objektive unterscheiden sich in ihrer → Brennweite: • Weitwinkelobjektive haben eine kleine Brennweite. • Teleobjektive haben eine große Brennweite. • Zoomobjektive haben eine veränderliche Brennweite.

optische Hebung: Gegenstände unter Wasser sehen wir scheinbar angehoben. Ihr Licht wird an der Wasseroberfläche durch → Bre-chung umgelenkt, und zwar vom Lot weg. Wir sehen ein „Trugbild“ in der Richtung, aus der das gebrochene Licht ins Auge fällt.

Reflexion: Licht wird von Spiegeln und vielen anderen glatten, glänzenden Oberflächen in eine bestimmte Richtung umgelenkt. Sie reflektieren das Licht.

Reflexionsgesetz: Am Spiegel und anderen reflektierenden Ober-flächen gilt für das Licht: • Der Einfallswinkel ist genauso groß wie der Reflexionswinkel. • Einfallender und reflektierter Lichtstrahl liegen in einer Ebene

mit dem Einfallslot.

Sammellinse: Sie ist ähnlich geformt wie eine Linse (in der Mitte dicker als am Rand) und besteht meistens aus Glas oder Kunststoff. Sammellinsen lenken das Licht von einem Gegenstandspunkt so um, dass es hinter der Linse wieder in einem Punkt zusammen-läuft. Das Umlenken des Lichts geschieht durch → Brechung.

Schatten: Hinter einem beleuchteten Gegenstand, der das Licht nicht durchlässt, fehlt Licht. Dort ist es dunkel. Man sagt, der Gegenstand erzeugt (oder „wirft“) einen Schatten.

Schattenbild: Auf einer Wand oder dem Fußboden im → Schatten eines beleuchteten Gegenstands sieht man eine dunkle Fläche mit dem Umriss des Gegenstands.

Schattenraum: dunkler Raum hinter einem lichtundurchlässigen Gegenstand

Seheindruck: Die beiden Augen eines Menschen erzeugen zwei unterschiedliche, umgedrehte Bilder der Umgebung. Die Informa-tionen aus diesen Bildern werden vom Gehirn zu einem einzigen aufrechten und räumlichen Seheindruck der Umgebung verarbei-tet. Dabei spielt die Erfahrung des Menschen eine große Rolle.

Sehen: Wir sehen einen Gegenstand, wenn Licht von ihm in unsere Augen fällt. Der Seheindruck wird im Gehirn erzeugt.

Sonnenfinsternis: Die von der Sonne beleuchtete Halbkugel der Erde wird teilweise verdunkelt, wenn sich der Mond zwischen Sonne und Erde schiebt. Die Erde befindet sich dann zum Teil im → Schattenraum des Monds. Eine totale Sonnenfinsternis tritt auf,

wenn Sonne, Mond und Erde auf einer Geraden liegen. Das kann nur bei → Neumond geschehen.

Spektrum: Wenn weißes Licht durch ein Prisma geht, entsteht auf einem Schirm in einiger Entfernung hinter dem Prisma ein buntes Lichtband: das Spektrum. Das weiße Licht besteht aus Licht mit ganz vielen verschiedenen Farben. Die → Brechung an der Oberfläche des Prismas ist je nach Farbe verschieden stark: Rotes Licht wird am schwächsten gebro-chen, violettes Licht am stärksten. Dadurch laufen die farbigen Bestandteile des weißen Lichts ab dem Prisma auseinander. Sie lassen sich durch ein zweites Prisma nicht weiter zerlegen. Das Spektrum der Sonnenstrahlung enthält auch zwei unsichtbare Anteile: → infrarote Strahlung und → ultraviolette Strahlung.

Spiegelbild: Wenn der Spiegel das Licht eines Gegenstands ins → Auge reflektiert, sehen wir ein Spiegelbild des Gegenstands. Es liegt in der Richtung, aus der das reflektierte Licht ins Auge einfällt. Vom Ort des Spiegelbilds geht kein Licht aus, wir sehen ein „Trug-bild“. Bei einem ebenen Spiegel ist das Spiegelbild genauso weit vom Spiegel entfernt wie der Gegenstand selbst. Spiegel „vertauschen“ vorn und hinten.

Strahlenmodell: Die → geradlinige Lichtausbreitung stellen wir in Zeichnungen durch gerade Linien dar. Pfeilspitzen an den Linien zeigen die Ausbreitungsrichtung an. Diese Pfeillinien bezeichnen wir als Strahlen. Sie stellen etwas dar, sie sind ein Modell.

Streuung: Ein Gegenstand streut auftreffendes Licht, wenn er es in alle Richtungen verteilt.

ultraviolette Strahlung: Das → Spektrum der Sonnenstrahlung geht über das violette Licht hinaus, es folgt die unsichtbare ultra-violette Strahlung. Sie bräunt unsere Haut und bewirkt Sonnen-brand. UV-Strahlung wird nicht nur von der Sonne erzeugt, son-dern auch von speziellen Lampen.

Vollmond: → Mondphase, bei der wir die ganze beleuchtete Halb-kugel des Monds sehen

Weitsichtigkeit: Weitsichtige sehen ferne Gegenstände scharf, aber nahe unscharf. Dafür gibt es zwei Ursachen: • Der Augapfel ist kürzer als normal. Das scharfe Bild würde erst

hinter der Netzhaut entstehen. • Die Augenlinse wölbt sich beim Sehen naher Gegenstände nicht

genug. Die → Brennweite der Linse ist so groß, dass das scharfe Bild erst hinter der Netzhaut entstehen würde.

Weitsichtige brauchen eine → Brille mit → Sammellinsen. Diese Linsen führen das Licht von einem Gegenstandspunkt zusätzlich zur Augenlinse zusammen. Dadurch entsteht das scharfe Bild schon auf der Netzhaut.

Zerstreuungslinse: Sie ist in der Mitte dünner als am Rand (also anders als eine → Sammellinse) und besteht meistens aus Glas oder Kunststoff. Zerstreuungslinsen lenken das Licht von einem Gegenstandspunkt so um, dass es hinter der Linse stärker aus-einanderläuft als vorher. Das Umlenken des Lichts geschieht durch → Brechung.

Lichtquellen und Lichtempfänger S. 12/13 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • Lichtquellen und Lichtempfänger nennen und den

Unterschied erklären. • erläutern, dass Augen Lichtempfänger sind. • die Bedingung angeben, unter der wir Lichtquellen

sehen.

Vorschläge für den Unterricht

Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Für einen handlungsorientierten Einstieg eignet sich

Material B. Der Versuch kann im Klassenraum vorge-führt werden. Im Unterrichtsgespräch wird geklärt, dass wir Licht nicht sehen, wenn es „am Auge vorbei-geht“. Unsere Augen sind Lichtempfänger. Sie reagie-ren nur auf Licht, das durch die Pupille ins Auge fällt.

• Einen weiteren handlungsorientierten Einstieg ermög-licht Material A. Im Unterrichtsgespräch wird erarbei-tet, dass wir Licht zum Sehen brauchen. Im absolut dunklen Raum sehen wir nur Gegenstände, die selbst Licht aussenden, also Lichtquellen.

Differenzierung Material C und D können zur Differenzierung eingesetzt werden. Ein Austausch erfolgt im Partnercheck.

Ergebnissicherung Möglicher Tafelanschrieb:

Lichtquellen und Lichtempfänger Lichtquellen senden Licht aus. Beispiele: Kerze, Bild-schirm, Sonne Lichtempfänger fangen Licht auf und nutzen es. Bei-spiele: Kamera, Solarzelle Augen sind Lichtempfänger. Wir sehen Lichtquellen nur, wenn ihr Licht in unsere Augen gelangt. KV 01: Lichtquellen und Lichtempfänger

Materialseite

Material A Für diesen Vorführversuch muss der Raum vollständig verdunkelt werden, Vorhänge reichen nicht! Auch die Kontrollleuchten von Schalttafeln müssen verdeckt wer-den. 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 Kontroll-leuchte. Textmarker, Warnwesten oder Rückstrahler sind dann noch nicht zu sehen. Nach Anzünden des Teelichts leuchten Rückstrahler und andere reflektierende Gegen-stände auf, wenn sie geeignet gehalten werden.

Material B Der Versuch eignet sich zur Vorführung in einem verdun-kelten Raum mit anschließendem Unterrichtsgespräch. Dabei muss die Verdunklung nicht so vollständig sein wie bei Material A. Es darauf zu achten, dass das Licht der Taschenlampe nicht auf den Rand der Dose fällt. Das Lichtbündel muss also durch die Einstellung der Taschen-lampe oder die Papphülse hinreichend schmal sein. Unser Auge reagiert nur auf Licht, das durch die Pupille auf die Netzhaut gelangt. Die schwarze Dose absorbiert das Licht der Taschenlampe. Auf dem Weg in die Dose ist es von der Seite nicht zu sehen. Um das Licht zu bemer-ken, muss man einen Gegenstand (z. B. die Hand) in den Lichtweg halten. Die beleuchtete Hand streut Licht in viele Richtungen, u. a. auch in unsere Augen. Deshalb sehen wir die Hand.

Material C Hier kann ein Problem mit den Begriffen Lichtquelle und Lichtempfänger entstehen: Jeder sichtbare Gegenstand empfängt Licht (wenn er z. B. im Sonnenlicht steht) und verteilt es anschließend in viele Richtungen. Man könnte also sagen, jeder Gegenstand sei ein Lichtempfänger und eine Lichtquelle. So sind die Begriffe nicht gemeint: • Unter Lichtquelle verstehen wir Gegenstände, die

selbst Licht erzeugen, also eine andere Energieform in Licht umwandeln. So wandelt eine LED elektrische Energie 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 seit der Klassenstufe 5/6 kennen, können die Begriffe bei Bedarf so erläutert werden. So gesehen zählt der Mond nicht zu den Lichtquellen oder Lichtempfängern, weil er das Sonnenlicht nicht umwandelt, sondern streut. (Auf den Begriff Streuung wird auf der nächsten Doppelseite im Buch eingegan-gen.) Das Auge ist ein Lichtempfänger. Aber man kann die Augen anderer Menschen auch sehen, weil sie Licht streuen.

Material D Die Fragestellung greift das Problem der Höhlenforsche-rin auf Seite 12 SB auf und überträgt es auf den Grotten-olm. Ohne Licht könnte er auch mit den besten Augen nichts sehen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Lichtquellen und Lichtempfänger S. 12/13 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 12 1 Lichtquelle: Sonne, Bildschirm Lichtempfänger: Kamera (ohne Blitz), Solarzelle, Auge

2 Lichtquellen erzeugen Licht und senden es aus. Licht-empfänger nehmen Licht auf und nutzen es.

Material A S. 13 1 a Im vollständig verdunkelten Raum sieht man auch

nach Gewöhnung an die Dunkelheit nichts. b Im völlig verdunkelten Raum kann man auch Text-

marker oder Rückstrahler nicht sehen. c Das angezündete Teelicht erhellt große Teile des

Raums und macht viele Gegenstände sichtbar.

Material B S. 13 1 a Von der Seite her ist das Licht zwischen Pappröhre

und Blechdose nicht zu sehen. b Wenn man zum Beispiel die Hand zwischen Lampe

und Dose hält, wird sie beleuchtet. Daran erkennt man, dass Licht da ist.

Material C S. 13 1 a Die Gegenstände in der linken Spalte sind Lichtquel-

len. Die Gegenstände in der rechten Spalte sind Lichtempfänger.

b Linke Spalte (Lichtquellen): Display, Blitz, Glühwürm-chen

Rechte Spalte (Lichtempfänger): Handykamera c Das Auge ist ein Lichtempfänger. Bei Vollmond kann man in klaren Nächten draußen

gut sehen. Der Mond erzeugt kein Licht, er bekommt sein Licht

von der Sonne. Er ist so gesehen keine Lichtquelle. Der Mond leitet das Sonnenlicht nur weiter und nutzt

es nicht. So gesehen ist er auch kein Lichtempfänger.

Material D S. 13 1 Zum Sehen braucht der Grottenolm Licht. Da es in

Höhlen sehr dunkel ist, könnte er auch mit den bes-ten Augen nichts sehen.

2 Nachts ist nur wenig Licht vorhanden. In die großen Augen des Koboldmakis fällt aber noch so viel Licht, dass er auch nachts etwas sehen kann.

Wenn Licht auf Gegenstände trifft S. 14–17 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Begriffe Streuung, Absorption und Reflexion an

Beispielen erläutern. • die Bedingung nennen, unter der wir beleuchtete

Gegenstände sehen.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Für eine eindrucksvolle und motivierende Vorführung

eignet sich Material D. • Auch Material A kann als Anlass für ein Unterrichts-

gespräch dienen, in dem die Bedingung der Sichtbar-keit erarbeitet wird.

Differenzierung Material B kann als Schülerexperiment in kleinen Grup-pen durchgeführt werden. Eine Differenzierung kann durch verschiedene Aufgaben erfolgen: Aufbau, Ver-suchsdurchführung und Beschreibung (Protokoll), Erklä-rung (Skizze des Lichtwegs). Zur Differenzierung kann auch eine Auswahl der Aufgaben dienen. Die Texte und Aufgaben auf den Seiten 16/17 SB können ebenfalls zur Differenzierung eingesetzt werden.


Beleuchtete Gegenstände sehen Wenn 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 Licht

auf und geben es nicht wieder ab. • Reflexion: Glatte Gegenstände lenken das Licht wie

Spiegel in eine bestimmte Richtung. Wir sehen beleuchtete Gegenstände, wenn das gestreute oder reflektierte Licht in unsere Augen fällt. KV 02: Wenn Licht auf Gegenstände trifft

Materialseite

Material A Für diesen Versuch muss es sehr dunkel im Raum sein. Der Versuch eignet sich als Vorführversuch: Eine Schüle-rin oder ein Schüler hält die Taschenlampe, die übrigen beschreiben die Beobachtungen.

Material B Dies ist der zentrale Versuch zur Streuung von Licht. Er sollte unbedingt als Schülerversuch in kleinen Gruppen durchgeführt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Taschenlampen nur die davorgehaltenen Gegenstän-de beleuchten und nicht die Gegenstände anderer Grup-pen. Es empfiehlt sich, die Ergebnisse in einer Liste no-tieren zu lassen.

Material C Das Bild 9 in Material C kann einen Impuls für ein Unter-richtsgespräch mit der ganzen Klasse geben. Die Aufgabe kann aber auch (neben den Aufgaben von S. 14 SB) zur Differenzierung eingesetzt oder in Gruppen bearbeitet werden.

Material D Der Versuch kann mit einem Diaprojektor (Beamer sind nicht geeignet) im Unterricht vorgeführt werden. Er ist besonders eindrucksvoll, wenn folgende Hinweise be-achtet werden: • Der Zeigestock sollte möglichst weiß sein. • Das Dia wird in kurzem Abstand (je nach Objektiv etwa

2–3 m) ungefähr im Format DIN A3 abgebildet. • Der Lichtkegel des Diaprojektors wird auf eine sehr

weit entfernte dunkle Wand gerichtet (evtl. mit dunk-lem Tuch verhängen), damit das Dia dort sehr un-scharf, lichtschwach und damit kaum sichtbar abgebil-det wird. Zusätzlich kann man den Diaprojektor über einen Trenntrafo mit einer geringeren Spannung als 230 V betreiben.

Überraschend an diesem Versuch ist der Eindruck, dass es scheinbar der bewegte Zeigestock ist, der das Bild erzeugt. Bei der Erklärung sollte betont werden, dass das Licht vom Diaprojektor nur in unser Auge gelangt, wenn sich das Auge im Lichtweg befindet. Aus allen anderen Richtungen als der direkten nehmen wir das Licht nur wahr, wenn es von Körpern gestreut wird. Im Experi-ment ist der Zeigestock der lichtstreuende Körper. Die Präsentation des Experiments wirft oft Fragen auf, die nicht unmittelbar mit der beabsichtigten Zielsetzung zusammenhängen. So wird man das Zustandekommen des ruhig im Raum stehenden Bilds nur erklären können, wenn man auf die „Trägheit“ des menschlichen Auges hinweist. Der Eindruck eines Bilds bleibt für Bruchteile einer Sekunde (etwa eine sechzehntel Sekunde) über die Dauer des Lichtempfangs hinaus erhalten. Daher sehen wir alle Teile des Bilds gleichzeitig, wenn der Stock nicht länger als jeweils eine sechzehntel Sekunde braucht, um durch die Bildfläche zu schwingen. Diese Information muss eventuell von der Lehrerin oder dem Lehrer gegeben werden.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Wenn Licht auf Gegenstände trifft S. 14–17 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 14 1 Wir sehen beleuchtete Gegenstände nur, wenn Licht

von ihnen in unsere Augen fällt. Die meisten Gegen-stände können wir sehen, weil sie Licht streuen. Oh-ne Streuung könnten wir fast nur Lichtquellen sehen.

2 Der Mond streut das Licht der Sonne. Ein Teil des gestreuten Lichts kommt zur Erde und beleuchtet sie.

3 Der Spiegel erzeugt kein Licht. Aber er reflektiert Licht, das auf ihn fällt. Wenn es ins Auge gelenkt wird, erscheint der Spiegel hell.

4 Streuung: Ein weißes Blatt Papier streut auftreffen-des Licht in alle Richtungen.

Absorption: Ein schwarzes Blatt Papier nimmt auf-treffendes Licht auf und gibt es nicht wieder ab.

Reflexion: Ein Spiegel lenkt auftreffendes Licht in eine bestimmte Richtung um.

Material A S. 15 1 a Wenn die Lampe ausgeschaltet ist und es dunkel im

Raum ist, sieht man zunächst nichts. Nach einer Minute haben sich die Augen an die Dunkelheit ge-wöhnt und sind lichtempfindlicher geworden. Man kann zum Beispiel etwas in dem schwachen Licht sehen, das durch die Türritze hereinkommt.

b Man sieht jetzt auch Gegenstände, die vom Lichtfleck beleuchtet werden. Die beleuchtete Stelle in der Zimmerecke streut das Licht der Lampe in alle Rich-tungen und beleuchtet dadurch die Umgebung.

Material B S. 15 1 a Der weiße Karton erscheint neben der Lampe rötlich.

Er wird vom roten Streulicht des roten Kartons be-leuchtet.

b Weißer Karton: Der weiße Karton an der Lampe wird hell, aber nicht gefärbt.

Schwarzer Karton: Der weiße Karton an der Lampe wird (fast) nicht beleuchtet.

Transparentpapier: Der weiße Karton an der Lampe erscheint nicht so hell wie vorher beim weißen Kar-ton gegenüber. Ein Teil des Lichts von der Lampe scheint durch das Transparentpapier hindurch.

Zerknitterte Alufolie: Der weiße Karton an der Lampe bekommt einzelne helle Flecken. Sie bewegen sich, wenn die Alufolie etwas verdreht wird.

Spiegel: Der weiße Karton an der Lampe wird hell beleuchtet, wenn das Licht der Lampe vom Spiegel zum Karton reflektiert wird. Dreht man den Spiegel, dann bleibt der Karton an der Lampe dunkel.

2 Die Skizzen können ähnlich aussehen wie in den Bildern 2–6 auf Seite 14 im Schülerbuch. Links muss jeweils noch der weiße Karton ergänzt werden.

Material C S. 15 1 Der Mensch ist schwarz angezogen und steht vor

einem schwarzen Hintergrund. Nur die weißen Hän-de und das weiße Gesicht streuen Licht zum Betrach-ter hin. Alle schwarzen Flächen absorbieren Licht und sind nicht zu sehen.

Material D S. 15 1 Der helle Stock streut das Licht wie eine Leinwand –

aber immer nur an der Stelle, an der er gerade ist. In jedem Moment sehen wir nur den Teil des Bilds, des-sen Licht gerade vom Stock gestreut wird. Unsere Augen bekommen die schnelle Bewegung des Stocks nicht mit und sehen das ganze Bild gleichzeitig.

Aufgaben S. 16 1 Unterschiedliche Beispiele: Das Blinklicht einer

Alarmanlage ruft Nachbarn und Passanten herbei. Das Blinken von Glühwürmchen lockt andere Glüh-würmchen an. Blinkende Lichter beim Handyspiel zeigen, wo man schnell drücken muss. …

2 Die Kleidung sollte möglichst hell oder reflektierend sein, damit die beleuchtete Person im Dunkeln gut sichtbar ist.

3 Das Rücklicht ist im Dunkeln gut zu sehen und zeigt nachfolgenden Auto- und Radfahrern an, dass ein Radfahrer vor ihnen ist und sie vorsichtig fahren müssen.

4 Unterschiedliche Möglichkeiten. Benötigt wird ein dunkler Raum, eine Warnweste und zum Beispiel ei-ne schwache Lampe (Taschenlampe), deren Licht mit Butterbrotpapier oder Ähnlichem gedämpft ist.

Aufgabe S. 17 1 Manche Tiere wollen mit dem Licht Partner anlocken,

andere Tiere wollen Beutetiere anlocken oder Feinde abschrecken.

Licht unterwegs S. 18/19 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler • kennen das Strahlenmodell des Lichts. • nutzen das Strahlenmodell des Lichts, um Lichtwege zu

zeichnen.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • An die Betrachtung von Bild 1 (S. 18 SB) kann sich die

Frage anschließen, unter welchen Umständen Sonnen-strahlen am Himmel sichtbar sind. Mit dem Modellver-such von Material A kann diese Frage beantwortet werden.

• Mit einfachen Disco-Nebelmaschinen (Onlinehandel, ca. 50 €) lässt sich der ganze Klassenraum vernebeln. Die Lichtwege bei Taschenlampen oder Projektoren lassen sich sehr gut im Nebel verfolgen.

Differenzierung Wenn die Inhalte der Basisseite (S. 18 SB) erarbeitet sind, können die Aufgaben von Seite 21 SB (neben den Aufgaben von Seite 18 SB und Material D, S. 19 SB) zur Differenzierung verwendet werden. Hierfür bietet sich ein kleiner Arbeitsplan mit Pflicht- und Zusatzaufgaben an.


Lichtausbreitung und Strahlenmodell des Lichts Das Licht breitet sich von einer Lichtquelle geradlinig in alle möglichen Richtungen aus. Strahlenmodell: Wir stellen den Weg des Lichts durch Linien mit Pfeilspitzen dar. Diese Pfeillinien nennen wir Lichtstrahlen. KV 03: Licht unterwegs

Materialseite

Material A Der Versuch gelingt gut mit einer hellen Glühlampe, die in alle Richtungen strahlt. Die Löcher im Karton sollten nicht zu klein sein. Er eignet sich als Demoversuch vor der ganzen Klasse mit anschließendem Unterrichtsge-spräch.

Material B Der Schlauch sollte 1–2 cm Durchmesser haben (z. B. 2

1 Zoll).

Material C Achtung: Gefahren beim Umgang mit Lasern beachten. Der Versuch eignet sich als Vorführversuch. Auch hier kann die Nebelmaschine eingesetzt werden.

Material D Die Lichtstrahlen sollten von der Mitte der Lampe aus-gehen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Licht unterwegs S. 18/19 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 18 1 Der Nebel streut das Licht der Lampe und macht es

dadurch sichtbar.

2 Mit den Linealen verlängerst du zwei „Linien“ im Sonnenlicht nach oben in die Wolken hinein. Die Sonne „befindet“ sich im Schnittpunkt.

Material A S. 19 1 Man sieht nur die hellen Löcher im Karton und an der

Decke helle Lichtflecken. Sie werden vom Licht er-zeugt, das durch die Löcher scheint.

2 a Man sieht das Licht, das durch die Löcher scheint, bis zur Decke.

b Das Licht breitet sich geradlinig von der Lichtquelle in alle Richtungen aus. Undurchsichtige Gegenstände (wie der Karton) behindern die Ausbreitung.

3 Es entsprechen sich: Sonne – Lampe, Karton – Wol-ken, Löcher im Karton – Wolkenlücken, Kreidestaub – Dunst oder Nebel in der Luft.

Material B S. 19 1 Man sieht die Kerzenflamme nur, wenn man den

Schlauch ganz gerade zwischen Auge und Kerzen-flamme hält.

Material C S. 19 1 Man sieht, dass der Laserstrahl gerade verläuft,

parallel zur gespannten Schnur.

Material D S. 19 1 Zeichnung:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Der Schatten S. 22/23 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • beschreiben, dass im Schatten Licht fehlt. • Schattenbild und Schattenraum unterscheiden. • Schatten mithilfe von Randstrahlen zeichnen.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Material A erlaubt erste motivierende Erfahrungen mit

Schatten (Größe und Abstand, Schärfe und Lichtquel-len).

• Eine helle Glühlampe beleuchtet im Abstand von rund 3 m eine Leinwand vor der Klasse. Zwischen Lampe und Leinwand steht eine Person, deren Schatten sich auf der Leinwand abzeichnet. Eindrucksvoll ist insbe-sondere der riesige Schatten, der entsteht, wenn die Person auf die Lampe zugeht. Im Unterrichtsgespräch können dann die Zusammenhänge zwischen Schatten-größe und Abständen geklärt werden.

Differenzierung Material A eignet sich für Kleingruppenarbeit. Die Auf-gaben 1–3 (S. 22 SB), Material C (S. 23 SB) und die Auf-gaben 1–3 auf Seite 31 SB bieten Stoff für differenzie-rende Gruppenarbeit.


Der Schatten

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

Wenn ein beleuchteter Gegenstand Licht nicht durch-lässt, fehlt hinter ihm Licht: • Auf einer Wand (oder dem Boden) hinter dem Gegen-

stand entsteht ein dunkles Schattenbild. • Zwischen dem Gegenstand und der Wand ist ein dunk-

ler Schattenraum. KV 04: Der Schatten

Materialseite

Material A Das leere Blatt (mindestens DIN A2, z. B. vom Zeichen-block) kann an einer glatten Wand oder an der Tafel befestigt werden. Die Schülerinnen und Schüler müssen zum ruhigen Sitzen angehalten werden. Die Lichtquelle sollte möglichst klein sein, um scharfe Schatten zu erzeugen. Gut eignen sich Glühlampen oder LEDs. Spannend ist es, die Schattenumrisse auf schwarzes Tonpapier zu übertragen, in der Klasse aufzuhängen und raten zu lassen, welches Schattenbild zu wem gehört. Einige Schülerinnen und Schüler sind im Schattenbild sofort zu erkennen, andere nicht.

Material B Die Schnur wird an der Glühlampe festgeklebt. Sie wird dann an der Wandtafel gespannt und am Brett vorbei-bewegt. Dabei zeichnet man am Schnurende die Umrisse des Schattenbilds mit der Kreide auf die Tafel.

Material C Die Aufgabe kann durch eine beschriftete Skizze ergänzt werden.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Der Schatten S. 22/23 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 22 1 Erforderlich sind: Licht, ein lichtundurchlässiger

Gegenstand und eine Wand (ein Schirm, Boden …).

2 Der Schattenraum ist der lichtarme Raum zwischen dem lichtundurchlässigen Gegenstand und der Wand (dem Boden). Beispiel: Schattenraum unter einem Sonnenschirm bei Sonnenschein (Bild 6, S. 23 SB)

Der abgedunkelte Bereich auf der Wand (dem Boden) ist das Schattenbild. Beispiel: Schattenbild des Son-nenschirms auf dem Strand

3 a Im Schattenraum befindet sich weniger Licht, weil es vom Gegenstand nicht durchgelassen wird.

b Im Schatten fehlt die Strahlungsenergie des nicht durchgelassenen Lichts. Sie würde sonst zum Teil in thermische Energie umgewandelt werden.

Material A S. 23 2 Damit das Schattenbild kleiner wird, muss die Licht-

quelle weiter weggestellt werden oder die Person muss sich näher zum Papier setzen.

Material B S. 23 1 b Der vorher gezeichnete Umriss stimmt recht gut mit

dem Schattenbild überein. Gründe für die Unterschiede:

• Die Schnur geht von einer festen Stelle aus – wie das Licht von einer punktförmigen Lichtquelle. Die Glühlampe ist jedoch ausgedehnt. Man müsste die Schnur nacheinander an verschiedenen Stellen auf der Glühlampe fixieren, um ein genaueres Schat-tenbild zu erhalten.

• Man kann beim freihändigen Zeichnen keine gera-den Linien ziehen.

• Die Schnur ist nicht immer gleichmäßig gespannt oder wird am Brett etwas geknickt.

Material C S. 23 1 a Das Schattenbild befindet sich auf dem Sand unter

und neben dem Sonnenschirm. b Der Schattenraum liegt zwischen dem Sonnenschirm

und dem Schattenbild auf dem Sand.

Kern- und Halbschatten S. 24/25 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • erklären, wie Schatten zustande kommen. • Schatten mithilfe der Randstrahlen konstruieren. • Kern- und Halbschatten bei zwei Lichtquellen unter-

scheiden.


Alternative Einstiegsmöglichkeit • Farbige Schatten von Schülerinnen und Schülern wie

im Bild 6 (S. 25 SB) können vor der Klasse sehr ein-drucksvoll inszeniert werden. Besonders geeignet dazu sind farbige Halogen-Spotlampen oder Diaprojektoren mit Farbfiltern oder farbigen Folien in leuchtenden Farben. Im anschließenden Unterrichtsgespräch sollte sorgfältig geklärt werden, dass z. B. der blaue Schatten im Bild 6 nicht durch die blaue Lampe erzeugt wird. Schatten sind da, wo Licht fehlt! Im blauen Schatten fehlt das Licht der gelben Lampe. Das wird deutlich, wenn man die gelbe Lampe ausschaltet.

Differenzierung Die Versuche in Material A und B (S. 25 SB) können in Kleingruppen durchgeführt werden. Die Aufgabe 4 auf Seite 31 SB eignet sich zusammen mit Aufgabe 1 (S. 24 SB) und Material D (S. 25 SB) zur Diffe-renzierung.


Kern- und Halbschatten

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

Schatten sind da, wo kein Licht ist. Bei zwei Lichtquellen kann es hinter einem Gegenstand Kern- und Halbschatten geben: • Der Kernschatten ist der dunkle Bereich, in den gar kein

Licht fällt. • Halbschatten sind die etwas helleren Bereiche, in die

nur Licht von einer Lampe fällt. KV 05: Kern- und Halbschatten

Materialseite

Material A Wer Schülerinnen und Schüler nicht mit Kerzen hantie-ren lassen möchte, kann farbige Glühlämpchen oder LEDs (Bezugsquelle z. B. www.traudl-riess.de) einsetzen. Es ist darauf zu achten, dass die Lichtquellen ca. 10 cm über der Tischebene positioniert sind. Der Versuch eignet sich für Kleingruppenarbeit. Der Abstand zwischen den Gruppen sollte so groß sein, dass Störeffekte durch die Lichtquellen der Nachbartische vermieden werden.

Material B Mit farbigen Glühlämpchen oder LEDs (s. Material A) und Schirmen aus der Sammlung kann dieser Versuch z. B. als Kleingruppenversuch durchgeführt werden.

Material C Wie die Schatten in den Bildern 2 und 5 (S. 24/25 SB) entstehen, kann vor der Klasse gezeigt und zum Anlass eines Unterrichtsgesprächs werden.

Material D Die farbigen Schatten können eindrucksvoll vor der Klas-se demonstriert werden (s. Alternative Einstiegsmöglich-keit).

http://www.traudl-riess.de/

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Kern- und Halbschatten S. 24/25 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgabe S. 24 1 Das Mädchen wird von zwei Lampen angestrahlt:

• Im Kernschatten fehlt das Licht beider Lampen. Deshalb erscheint er besonders dunkel.

• Der rechte Halbschatten ist das Schattenbild durch die linke Lampe. Er wird von der rechten Lampe beleuchtet. Deshalb erscheint er heller als der Kernschatten.

• Der linke Halbschatten ist das Schattenbild durch die rechte Lampe. Er wird von der linken Lampe beleuchtet. Deshalb erscheint er heller als der Kernschatten.

Material A S. 25 1 a Auf dem Tisch sieht man einen Schatten des Gegen-

stands. Er besteht aus einem dunklen Schatten in der Mitte und jeweils einem helleren Schatten rechts und links vom dunklen Schatten.

b Skizze (Lampen statt Kerzen):

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

c Skizze:

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

d Skizze:

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

Material B S. 25 1 Beispiel für eine Vermutung: Die Hand ist als schwar-

zes Schattenbild auf der Wand zu sehen. Beobachtung: Die Hand ist als schwarzes Schattenbild

auf der Wand zu sehen. Der Bereich darum herum erscheint rot.

2 Vermutung und Beobachtung: Die Hand ist als schwarzes Schattenbild auf der Wand zu sehen. Der Bereich darum herum erscheint grün.

3 Beobachtung: Siehe Bild 1 auf Seite 24 im Schüler-buch. Wenn die Lampen mit 60 cm Abstand weit auseinanderstehen, gibt es auf der Wand vielleicht nur Halbschatten und keinen Kernschatten.

Material C S. 25 1 Im Vergleich zu Bild 2 (S. 24 SB) sind die Lampen im

Bild 5 (S. 25 SB) weiter auseinandergerückt worden. Beim Auseinanderrücken wird der Kernschatten auf der Wand immer kleiner und verschwindet schließ-lich ganz.

Material D S. 25 1 Vor dem Mädchen sind zwei eng benachbarte farbige

Lampen eingeschaltet. Die linke Lampe leuchtet gelb, die rechte blau. Auf der Wand sieht man Halb- und Kernschatten: • Der ganz dunkle Bereich ist der Kernschatten. • In den rechten, blauen Halbschatten gelangt nur

Licht von der blauen Lampe, kein Licht von der gelben Lampe.

• In den linken, gelben Halbschatten gelangt nur Licht von der gelben Lampe, kein Licht von der blauen Lampe.

Auf der restlichen Wand mischen sich gelbes und blaues Licht zu (fast) weißem Licht.

Der Mond – Licht und Schatten S. 26/27 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Mondphasen benennen. • die Mondphasen erklären.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Als Einstieg eignet sich eine Beamerpräsentation von

Fotos des Monds in verschiedenen Phasen. Solche Fo-tos findet man in den gängigen Bildersuchmaschinen. Eventuell bittet man Schülerinnen und Schüler recht-zeitig vorher, Mondfotos mit ihren Handys aufzuneh-men. Zielführend hinsichtlich der Erklärung der Mond-phasen ist die Frage: „Wo steht die Sonne?“

• Der Versuch in Material B kann zunächst ohne Bezug auf die Mondphasen durchgeführt werden. Den Bezug stellen die Schülerinnen und Schüler dann im Allge-meinen selbst her („sieht ja aus wie der Mond“).

Differenzierung Für differenzierende Arbeitsphasen eignen sich die Auf-gaben 1 (S. 26 SB), Material A (S. 27 SB) und die Aufga-ben 6–8 auf Seite 31 SB.


Die Mondphasen

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Der Mond ist eine Kugel im Sonnenlicht. Nur eine Hälfte ist hell beleuchtet. Von dieser Hälfte sehen wir unter-schiedlich viel, je nachdem wie Mond, Sonne und Erde zueinander stehen. KV 06: Der Mond – Licht und Schatten

Materialseite

Material A Ein Hinweis auf Bild 2 (S. 26 SB) erleichtert die Aufgabe. Die Aufgabe kann in Partner- oder Kleingruppen bearbei-tet werden.

Material B Wenn ein großer leerer und verdunkelbarer Raum zur Verfügung steht, wie z. B. Aula, kann dieser Versuch mit der ganzen Klasse durchgeführt werden. Aber auch wenn nur der Klassenraum genutzt werden kann, sollte jede Schülerin und jeder Schüler die „Mondphasen“ gesehen haben. Man teilt die Klasse dann in Gruppen von je 6 bis 8 Personen auf. Der Ball sollte einfarbig weiß sein, damit die Beleuchtung gut sichtbar ist. Die Schülerinnen und Schüler in der Mitte sollten ein weißes Blatt Papier mit Unterlage und Bleistift zur Hand haben und die sichtba-ren Mondphasen skizzieren. Die Skizzen können dann den Phasen in der Tafelzeichnung der Ergebnissicherung zugeordnet werden (bevor in der Zeichnung die Mond-phasen eingezeichnet sind).

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Der Mond – Licht und Schatten S. 26/27 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgabe S. 26 1 a Der Mond bewegt sich mit der Erde um die Sonne.

Seine sonnenzugewandte Seite wird (wie die Erde) immer von der Sonne angestrahlt und dadurch be-leuchtet.

b Der Mond kreist auch noch um die Erde. Deshalb sehen wir im Lauf einer Umkreisung, die etwa einen Monat dauert, unterschiedlich viel von der beleuch-teten Hälfte des Monds.

Material A S. 27 1 Neumond: F; Vollmond: M; zunehmend: L, U;

abnehmend: O, N

2 Lösung: FULL MOON

Material B S. 27 1 a Der beleuchtete Ball sieht an den vier Stellen aus wie

der Mond in unterschiedlichen Phasen: A/Neumond, B/zunehmender Halbmond,

C/Vollmond, D/abnehmender Halbmond. b Siehe Teil a. c Die zunehmende Sichel sieht man, wenn der Ball

zwischen A und B gehalten wird.

2 (Mittlere) Abstände der Himmelskörper: • Sonne – Erde: 150 000 000 km • Erde – Mond: 384 000 km

Durchmesser der Himmelskörper: • Sonne: 1 392 500 km • Erde: 12 756 km • Mond: 3476 km

Wenn der Ball (Mond) einen Durchmesser von 20 cm hat, • müsste die Person (Erde) einen Durchmesser von

73 cm haben und der Tageslichtprojektor (Sonne) einen Durchmesser von 80 m.

• müsste der Abstand Ball – Person (Mond – Erde) 22 m betragen und der Abstand Person – Tages-lichtprojektor (Erde – Sonne) 8,6 km.

Finsternisse am Himmel S. 28/29 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • den Ablauf von Mond- und Sonnenfinsternissen be-

schreiben. • das Zustandekommen der Finsternisse anhand von

selbst gefertigten Skizzen erklären.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Als Einstieg eignet sich eine Beamerpräsentation von

Fotos der Finsternisse in verschiedenen Stufen. Solche Fotos findet man in den gängigen Bildersuchmaschi-nen. Viele Schülerinnen haben schon Mond- und Son-nenfinsternisse im Fernsehen gesehen und können den Ablauf beschreiben.

• Die unter „Differenzierung“ vorgeschlagenen Recher-cheaufträge können schon rechtzeitig vorher als Haus-aufgabe gegeben werden und zu kleinen Einstiegsprä-sentationen bzw. Referaten führen.

Differenzierung Vorschlag einer differenzierten Gruppenarbeit: • Gruppe 1 wählt aus dem Internet einen Film zum Ab-

lauf einer Mondfinsternis. • Gruppe 2 wählt aus dem Internet einen Film zum Ab-

lauf einer Sonnenfinsternis.

• Gruppe 3 recherchiert frühere Erklärungen der Mond-finsternis („Mythen Mondfinsternis“).

• Gruppe 4 recherchiert frühere Erklärungen der Son-nenfinsternis („Mythen Sonnenfinsternis“).

• Gruppe 5 liest den Basistext (S. 28 SB) zur Erklärung der Mondfinsternis, führt den Versuch 1b im Material B vor und erklärt der Klasse die Mondfinsternis.

• Gruppe 6 liest den Basistext (S. 28 SB) zur Erklärung der Sonnenfinsternis, führt den Versuch 1a im Material B vor und erklärt der Klasse die Sonnenfinsternis.

Ergebnissicherung Mögliches Tafelbild s. u. KV 07: Finsternisse am Himmel

Materialseite

Material A Diesen Versuch sollten alle Schülerinnen und Schüler selbst durchführen. Dazu reicht eine runde Lampe vorne auf dem Lehrertisch und ein Tennis- oder Tischtennisball für jede Kleingruppe.

Material B Die beiden Versuche können von Schülerinnen und Schü-lern vorbereitet und vorgeführt werden.

Die Mondfinsternis Bei einer Mondfinsternis durchquert der Mond den Schattenraum der Erde und wird dabei von der Erde verdunkelt.

Die Sonnenfinsternis Bei einer Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond genau zwischen Erde und Sonne. Das „Dunkle“ vor der Sonne ist also der Mond. Sein Schatten fällt auf die Erde.

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Finsternisse am Himmel S. 28/29 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgabe S. 28 1 Mondfinsternis: Die Erde verdunkelt den Mond. Sonnenfinsternis: Der Mond verdunkelt einen Teil

der Erde.

Material A S. 29 1 a Wenn der Kopf hinter der dem Ball nach links oder

rechts bewegt wird, sieht man die Lampe mit dem linken bzw. mit dem rechte Auge. Der Ball verdeckt die Lampe teilweise.

b Bei vollständiger Verdeckung befinden sich beide Augen im Kernschatten.

Bei teilweiser Verdeckung befindet sich ein Auge im Kernschatten des Balls und das andere Auge ist dem Licht der Lampe ausgesetzt.

Material B S. 29 1 a Zeichnung ähnlich (aber einfacher) wie Bild 4 auf

Seite 28 im Schülerbuch. b Zeichnung ähnlich (aber einfacher) wie Bild 3 auf

Seite 28 im Schülerbuch. c Die Erde ist im Durchmesser etwa 4-mal größer als

der Mond und kann deswegen den Mond ganz abde-cken. Der Mond mit seinem geringeren Durchmesser dunkelt nur einen Teil der Erde vollständig ab.

d Bei einer totalen Sonnenfinsternis ist der Mond zwi-schen Erde und Sonne, und zwar auf der Verbin-dungsgeraden zwischen Erde und Sonne. Die erste Bedingung ist nur bei Neumond erfüllt. Die zweite Bedingung ist nur selten erfüllt, weil die Ebene der Mondbahn etwas geneigt ist.

Bei einer totalen Mondfinsternis ist die Erde zwi-schen Sonne und Mond, und zwar auf der Verbin-dungsgeraden zwischen Sonne und Mond. Die erste Bedingung ist bei Vollmond erfüllt. Die zweite Bedin-gung ist nur selten erfüllt, weil die Ebene der Mond-bahn etwas geneigt ist.

Material C S. 29 1 a Es handelt sich um eine totale Sonnenfinsternis. b Bild 6: Man sieht den Mond als schwarze Scheibe vor

der Sonne. Um ihn herum sieht man den leuchtenden Rand der Sonne.

Bild 7: Man sieht von einem Satelliten aus die Erd-oberfläche, die zum Teil verdunkelt ist. Dieser Teil liegt im Kernschatten des Monds bei einer totalen Sonnenfinsternis. Weil der Mond viel kleiner ist als die Erde, deckt sein Kernschatten nicht die ganze Erde ab.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Zusammenfassung: Licht und Schatten

S. 30/31 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 31 1 a 1: Der Schatten fällt nach rechts, etwa auf 5 Uhr. 2: Der Schatten fällt nach links, etwa auf 8 Uhr. b Für Diana ist die Position 1 günstiger, weil sie mit der

rechten Hand schreibt und somit der linke Blattbe-reich immer beleuchtet ist.

2 a Der Stift muss nahe an der Kerze gehalten werden. b Der Stift muss nahe an der Wand gehalten werden.

3 Der helle Fleck ist größer als das Loch. Im Schatten-bild ist alles vergrößert (ähnlich wie beim Strahlen-satz in der Mathematik).

Zeichnung (Beispiel):

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

4 a Auf der Wand ist in der Mitte der Kernschatten des

Bauklotzes zu sehen. Rechts und links davon sind Halbschatten.

b Im Kernschatten kommt weder Licht von der linken noch von der rechten Kerze auf der Wand an. Des-halb ist es dort dunkel.

Im rechten Halbschatten beleuchtet nur die rechte Kerze die Wand und im linken Halbschatten nur die linke Kerze. Deshalb ist es dort heller als im Kern-schatten.

5 Die Vase wird von einer roten und grünen punktför-migen Lichtquelle angestrahlt. Die Lichtquellen sind weit auseinander. Die rote Lichtquelle ist links und die grüne rechts aufgestellt.

In den roten Schatten gelangt Licht von der roten Lampe, aber kein Licht von der grünen Lampe.

In den grünen Schatten gelangt Licht von der grü-nen Lampe, aber kein Licht von der roten Lampe.

6 Es ist Neumond.

7 Zeichnung:

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

8 Die drei Mondphasen kann man ähnlich wie im Ma-terial B auf Seite 27 (Bild 5) im Schülerbuch zeigen. Die Taschenlampe ersetzt den Tageslichtprojektor, der Kopf des Beobachters die Schülerinnen und Schü-ler in der Mitte und der Tischtennisball den Ball. • Vollmond: Stellung C (Bild 5, S. 27 SB) • zunehmender Halbmond: Stellung B • abnehmender Halbmond: Stellung D

9 Bei einer Sonnenfinsternis ist die Reihenfolge der Himmelskörper: Sonne, Mond, Erde. Ein Teil der Erde wird vom Mond verdeckt.

Bei einer Mondfinsternis ist die Reihenfolge der Himmelskörper: Sonne, Erde, Mond. Der Mond wird von der Erde verdeckt.

Zeichnungen:

Corn

else

n Ve

rlag

GmbH

, Ber

lin

Optik Zusammenfassung: Licht und Schatten S. 30/31 SB




Löcher machen Bilder S. 32–37 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Bildentstehung bei einer Lochkamera beschreiben. • erklären, warum beim Bild der Lochkamera oben und

unten sowie rechts und links vertauscht sind. • erklären, welchen Einfluss die Lochgröße der Loch-

kamera auf die Eigenschaften des Bilds hat.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Man kann zunächst den Versuch von Material A (S. 34

SB) als Schülerexperiment durchführen. Die Schülerin-nen und Schüler können so selbst das Bild einer einfa-chen Lochkamera beobachten. Dabei eignen sich die Aufgaben 1 und 2 zum Einstieg. Hier sollte festgehal-ten werden, dass das Bild auf dem Kopf steht und un-scharf ist. Die Aufgaben 3 und 4 können zur Differen-zierung oder Weiterarbeit genutzt werden.

• Auch die selbst gebaute Lochkamera von Material D (S. 35 SB) kann zum Einstieg genutzt werden.

Differenzierung Die Seiten „Erweitern und Vertiefen“ (S. 36/37 SB) bieten verschiedene Themen an, die zur Differenzierung ge-nutzt werden können. Die Aufgabe 3 (S. 37 SB) kann im Zusammenhang mit Aufgabe 4 von Material A (S. 34 SB) bearbeitet werden.


Löcher machen Bilder Das Bild einer Lochkamera steht auf dem Kopf. Kleine Löcher erzeugen scharfe und dunkle Bilder. Große Löcher erzeugen unscharfe und helle Bilder.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 08: Löcher machen Bilder

Material- und Sonderseiten

Material A Das Experiment kann als Schülerexperiment zum Einstieg genutzt werden. Der Raum sollte verdunkelt sein. Dabei ist darauf zu achten, dass das Experimentieren mit der Kerze von der Lehrerin oder dem Lehrer beaufsichtigt werden kann. Die Aufgaben 3 und 4 sollten zur Weiter-arbeit eingesetzt werden, nachdem die Grundlagen der Bildentstehung beschrieben und gesichert wurden.

Material B Die Aufgabe kann mithilfe des Basistexts gelöst werden. Eine Möglichkeit ist, dass man den Effekt im Demonstra-tionsexperiment zeigt und die Schülerinnen und Schüler im Anschluss Material A, Aufgabe 3 (S. 34 SB) bearbeiten lässt. Bei diesem Vorgehen dient das Experiment der Demonstration der zuvor von den Schülerinnen und Schülern theoretisch entwickelten Vorstellungen.

Material C Als Hilfe können der Basistext und die folgende Gegen-überstellung genutzt werden:

Nautilus Lochkamera Beobachtet wird: der Wal.

Beobachtet wird: die Kerze.

Loch des Auges Blendenloch Das Bild entsteht an der Rückseite des Auges.

Das Bild entsteht auf dem Schirm.

Material D Die selbst gebaute Lochkamera kann auch zum Einstieg genutzt werden. Der Trichter aus schwarzem Karton ist eine sehr einfache Möglichkeit, um für die Beobachtung des Bilds eine gute Verdunklung zu erreichen. Beim Durchstechen des Bodens der Chipsdose mit der Nadel und dem Vergrößern des Lochs mit der Schere besteht Verletzungsgefahr. Daher sollte der Boden der Chipsdose nicht mit einer spitzen Schere durchstochen werden.

Erweitern und Vertiefen Die vier Abschnitte können unabhängig voneinander bearbeitet werden. Insbesondere zum „Tag der Loch-kamera“ können die Schülerinnen und Schüler im Inter-net interessante Bildbeispiele recherchieren.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Löcher machen Bilder S. 32–37 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 32 1 Das Licht geht von der Flammenspitze aus durch das

Loch in der Blende und trifft auf die Wand.

2 a Das Licht von der Flammenspitze geht durch das Loch und trifft unten auf die Wand. Das Licht vom unteren Teil der Flamme geht durch das Loch und trifft oben auf die Wand. Die Lichtwege kreuzen sich im Loch.

b Das Licht von der rechten Seite der Flamme geht durch das Loch und trifft links auf die Wand. Das Licht von der linken Seite der Flamme geht durch das Loch und trifft rechts auf die Wand. Die Lichtwege kreuzen sich im Loch.

Material A S. 34 2 Man hält die Postkarte mit dem großen Loch etwa

5 cm hinter das Teelicht. Dann hält man das weiße Papier hinter die Postkarte und bewegt es etwas hin und her. Man erkennt ein sehr unscharfes Bild der Kerze. Es steht auf dem Kopf.

3 Beide Bilder stehen auf dem Kopf. Bei dem kleineren Loch ist das Bild schärfer und nicht so hell.

4 Je weiter ich das Blatt Papier vom Loch entferne, desto größer wird das Bild.

Material B S. 34 1 a Wenn das Loch vergrößert wird, wird das Bild un-

schärfer und heller. Wenn das Loch verkleinert wird, wird das Bild schärfer und weniger hell.

b Die Lichtflecken, die bei einem großen Loch entste-hen, sind groß und überlappen sich stark. Dadurch wird das Bild unscharf.

Je kleiner das Loch ist, desto kleiner sind auch die Lichtflecken und desto weniger überlappen sie sich. Dadurch wird das Bild scharf.

Material C S. 34 1 Das Auge des Nautilus funktioniert wie eine Lochka-

mera. Das Licht vom Wal fällt durch das Loch im Auge des Nautilus. Auf der Rückseite des Auges entsteht ein Bild des Wals.

Material D S. 35 2 a Das Bild ist unscharf, seitenverkehrt und steht auf

dem Kopf. Das Bild ist größer als die Flamme selbst. b Das Bild wird kleiner. c Beim Verschieben der Kerze nach rechts verschiebt

sich das Bild nach links (und umgekehrt). Beim Verschieben der Kerze nach oben verschiebt

sich das Bild nach unten (und umgekehrt). d Je weiter die Kerze von der Lochkamera entfernt ist,

desto kleiner ist das Bild. Wenn die Kerze in eine Richtung verschoben wird,

verschiebt sich das Bild in die entgegengesetzte Rich-tung.

3 Die Bilder sind immer seitenverkehrt und stehen auf dem Kopf. Wenn sich ein Auto zum Beispiel nach links bewegt, bewegt sich sein Bild nach rechts.

4 Bei einem kleineren Loch werden die Bilder schärfer, sind aber nicht mehr so hell.

5 Je länger die Chipsdose ist, desto größer sind die Bilder.

Aufgaben S. 37 1 Das Sonnenlicht fällt durch kleine Löcher zwischen

den Blättern und gelangt zum Boden. Diese Löcher wirken ähnlich wie das Loch bei einer Lochkamera. Die Sonnentaler sind Bilder der Sonne. Lukas hat also im Prinzip Recht. Im Vergleich zur Lochkamera fehlt natürlich das Gehäuse.

2 Die Löcher zwischen den Blättern sind unterschied-lich weit vom Erdboden entfernt. Je größer der Ab-stand eines Lochs vom Erdboden ist, desto größer ist das Sonnenbild, also der Sonnentaler.

3 Der Maler kann mit der Leinwand näher an das Loch in der Wand herangehen. Dadurch wird das Bild des Hauses kleiner.

4 Das umgedrehte Bild wird mit einem lichtempfind-lichen Chip aufgenommen und elektronisch zum Dis-play übertragen. Dabei wird es von einem Computer noch einmal umgedreht, also wieder aufgerichtet. Das aufrechte Bild lässt sich wie gewohnt betrachten und besser auswählen.

Sammellinsen machen scharfe Bilder S. 38–41 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Wirkung einer optischen Linse beschreiben und

dabei die Fachbegriffe Sammellinse, Brennpunkt, Brennweite verwenden.

• erklären, warum das Bild einer Sammellinse hell und scharf ist.

• erklären, warum nur bei einem bestimmten Abstand zur Linse ein scharfes Bild entsteht, und dabei die Be-griffe Bildweite und Gegenstandsweite verwenden.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Man kann als Einstieg den Versuch von Material A (S. 40 SB) als Schülerexperiment durchführen. Die Schülerinnen und Schüler können so selbst das Bild einer Linse be-obachten. Sie erkennen dabei auch, dass ein scharfes Bild nur an einer bestimmten Stelle entsteht. Das be-obachtete Bild der Sammellinse soll mit dem Bild der Lochkamera verglichen werden. Unterschiede und Ge-meinsamkeiten werden von den Schülerinnen und Schü-lern notiert. Im Plenum werden diese Beobachtungen dann zusammengefasst.

Differenzierung Das Material G kann zur Differenzierung genutzt werden. Hier wirken gewölbte Glaskörper wie Sammellinsen und erzeugen Bilder. Die drei folgenden Unterkapitel „Vergrößern und ver-kleinern“, Nah heranholen“ und „Linsen zum Sehen“ gehen über den Bildungsplan hinaus. Sie können unab-hängig voneinander zur Differenzierung eingesetzt wer-den.


Das Bild der Sammellinse Das Bild einer Sammellinse ist hell und steht auf dem Kopf. Ein scharfes Bild entsteht nur in einem bestimmten Abstand zur Sammellinse (Bildweite).

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 09: Sammellinsen machen scharfe Bilder

Materialseiten

Material A Der Versuch kann ohne Verdunklung durchgeführt wer-den. Wenn man ihn zusammen mit dem Versuch von Material A des Unterkapitels „Löcher machen Bilder“ (S. 34 SB) durchführt, kann man einen Vergleich mit dem Lochkamerabild ziehen. Dann empfiehlt sich eine ähnli-che Verdunklung.

Material B Der Versuch funktioniert besonders gut mit einer Ne-belmaschine. Eventuell lohnt sich die Anschaffung, weil die Maschine für verschiedene optische Experimente verwendet werden kann.

Material C Wichtig ist eine feuerfeste Unterlage, damit kein Brand entsteht.

Material D Der Versuch kann als Demonstrationsversuch durchge-führt und so auch zur Wiederholung genutzt werden. Die Schülerinnen und Schüler können das Material auch bearbeiten, ohne dass der Versuch durchgeführt wird, wenn die Materialien A–C bereits bearbeitet wurden.

Material E Im Vorfeld sollte geklärt werden, welche unterschiedli-chen Formen Sammellinsen haben können.

Material F Um die Verletzungsgefahr für die Schülerinnen und Schü-ler zu verringern, kann die Lehrerin oder der Lehrer das Loch in den Dosenboden stechen. Vereinfacht kann auch die Lochkamera von Material D (S. 35 SB) verwendet werden. Damit lässt sich allerdings die Bildweite nicht verändern, die Schülerinnen und Schüler beobachten mit der auf die Chipsdose abge-stimmten Sammellinse (f = 100 mm) immer ein scharfes Bild.

Material G Das Material hat einen hohen Aufforderungscharakter. Es lässt sich sehr gut zur Differenzierung einsetzen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Sammellinsen machen scharfe Bilder S. 38–41 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 39 1 Licht geht nicht geradlinig durch die Linse, sondern es

wird „geknickt“.

2 Das Licht von einem Gegenstandspunkt wird von der Sammellinse so „geknickt“, dass es hinter der Linse wieder zusammenläuft. Es entsteht ein heller Bild-punkt (kein Bildfleck). Alle Bildpunkte zusammen er-geben das helle und scharfe Bild des Gegenstands.

Material A S. 40 1 Am Anfang hält man das Papier direkt hinter die

Lupe. Dort ist das Bild sehr unscharf. Wenn man das Papier von der Lupe wegbewegt, sieht man an einer bestimmten Stelle ein scharfes und helles Bild. Ent-fernt man das Papier noch weiter, dann wird das Bild wieder unscharf.

Material B S. 40 1 Das Licht läuft hinter der Lupe zusammen und an-

schließend wieder auseinander.

Material C S. 40 1 a Man muss den Abstand zwischen Sammellinse und

Papier langsam verändern. Nur bei einem bestimm-ten Abstand wird das Papier angebrannt. Dieser Ab-stand ist dort, wo der Lichtfleck am kleinsten ist.

b Die Linse, die am stärksten gewölbt ist, erzeugt den kleinsten Lichtfleck. Die Brennweite f ist dann beson-ders gering.

c Die Sammellinse führt das Licht in einem kleinen Lichtfleck zusammen. Danach läuft es wieder ausei-nander. Mit dem Licht wird auch Energie „gesam-melt“. Sie wird vom Papier aufgenommen und erhitzt es so stark, dass es anbrennt.

Material D S. 40 1 Ohne Sammellinse im Blendenloch würde man einen

gleichmäßig hellen Lichtfleck auf dem Schirm sehen, der etwas größer wäre als das Blendenloch.

Die Sammellinse lässt das Licht von der leuchtenden Glühwendel in einem kleinen, sehr hellen Bild zu-sammenlaufen. In den Bereich außerhalb davon ge-langt kein Licht. Deshalb ist er dunkel.

Material E S. 40 1 a Die Bilder sind unterschiedlich groß. Das kleinere Bild

ist etwas heller als das größere. b Die Linse mit der kleineren Brennweite erzeugt das

kleinere Bild im geringeren Abstand. Je kleiner die Brennweite ist, desto stärker wird das

Licht von der Sammellinse „geknickt“ und desto eher läuft das Licht von einem Gegenstandspunkt hinter der Linse in einem Bildpunkt zusammen. Eine kleine Bildweite bedeutet ein kleines Bild (bei gleicher Ge-genstandsweite).

Material F S. 41 1 a Die Bilder sind relativ dunkel und etwas unscharf. Sie

stehen auf dem Kopf und sind seitenverkehrt. b Die Bilder sind genauso ausgerichtet wie zuvor. Sie

sind aber scharf und hell.

Material G S. 41 1 Das gefüllte Trinkglas wirkt wie eine Sammellinse. Die

Bilder sind recht unscharf.

2 Die Glaskugel wirkt wie eine Sammellinse mit kleiner Brennweite. Die Bilder liegen dicht hinter der Glasku-gel. Sie sind verzerrt und nicht überall gleich scharf.

Vergrößern und verkleinern S. 42/43 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • erklären, wie man durch die Veränderung der Gegen-

standsweite verschieden große Bilder erzeugt. • den Zusammenhang zwischen Gegenstandsweite,

Bildweite und Bildgröße beschreiben.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Die Aufgabe 3 in Material A (S. 43 SB) kann zum Einstieg genutzt werden. Es bietet sich an, die Gruppen danach neu zu mischen, damit sie ihre Ergebnisse vergleichen. Anschließend erfolgt die Sicherung im Plenum.

Differenzierung Aufgabe 5 in Material A (S. 43 SB) kann zur Differenzie-rung genutzt werden.


Vergrößern und verkleinern mit der Sammellinse

Das Bild ist verkleinert.

Die Gegenstandsweite ist größer als die doppelte Brennweite. Die Bildweite ist kleiner als die doppelte Brennweite.

Das Bild ist genauso groß wie der Gegenstand.

Die Gegenstandsweite ist gleich der doppelten Brennweite. Die Bildweite ist gleich der dop-pelten Brennweite.

Das Bild ist vergrößert.

Die Gegenstandsweite ist kleiner als die doppelte Brennweite. Die Bildweite ist größer als die doppelte Brennweite.

Wenn die Gegenstandsweite kleiner als die Brennweite ist, entsteht kein scharfes Bild.

KV 10: Vergrößern und verkleinern

Materialseite

Material A Das Experiment kann auch mit einer Sammellinse der Brennweite f = 50 mm durchgeführt werden. Der Kompetenzschwerpunkt der Aufgaben 3b und 3c liegt im Bereich Erkenntnisgewinnung, Experimente auswerten. Die Aufgabe 5 hat ein höheres Anspruchsniveau, weil hier ein Experiment selbstständig geplant werden soll (Erkenntnisgewinnung 3). Dazu sollte vor der Planung eine Hypothese aufgestellt werden (Erkenntnisgewin-nung 2). Mögliche Arbeitsschritte zur Planung eines Experiments finden sich auf der Methodenseite „Versuche planen“ (S. 206 SB). Sie kann von den Schülerinnen und Schülern als Hilfe genutzt werden.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Vergrößern und verkleinern S. 42/43 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 42 1 Wenn die Kerze weit von der Linse entfernt ist, ist

das Bild stark verkleinert und liegt fast in der Brenn-weite.

Wenn die Kerze näher an die Linse heranrückt, rückt das Bild von der Linse weg und wird größer.

Wenn die Kerze zwischen der doppelten und der einfachen Brennweite entfernt steht, ist das Bild wei-ter als die doppelte Brennweite von der Linse ent-fernt und vergrößert.

Wenn die Kerze näher als die Brennweite an die Linse herankommt, entsteht kein Bild mehr.

2 Manuel muss die Kerze näher an die Linse heran-rücken. Dann entsteht ein größeres Bild, das aber weiter von der Linse entfernt ist. Also muss er die Linse weiter von der Wand entfernen.

Material A S. 43 1 Die Gegenstandsweite beträgt 50 cm – viel mehr als

die Brennweite von 10 cm. Das Bild der Kerzenflam-me entsteht also nicht weit hinter der Brennweite. Die Bildweite beträgt ungefähr 12,5 cm. Das umge-drehte Bild ist kleiner als die Kerzenflamme.

2 Wenn die Gegenstandsweite größer wird, werden Bildweite und Bildgröße kleiner.

3 a Ergebnisse: • Ein möglichst großes Bild entsteht, wenn man die

Linse (fast) bis auf die Brennweite an die Kerze heranschiebt. Das Bild entsteht dann sehr weit von der Linse entfernt.

• Ein möglichst kleines Bild entsteht, wenn man die Linse sehr weit von der Kerze wegschiebt. Das Bild entsteht dann ungefähr in der Brennweite hinter der Linse.

• Das Bild ist genauso groß wie die Flamme, wenn die Linse in der doppelten Brennweite (20 cm) von der Kerze entfernt steht. Das Bild entsteht in der doppelten Brennweite (20 cm) hinter der Linse.

b Je größer die Bildweite ist, desto größer ist das Bild. Je kleiner die Bildweite ist, desto kleiner ist das Bild.

c Je größer die Gegenstandsweite ist, desto kleiner ist die Bildweite.

4 Die kleinstmöglichste Bildweite ist genauso groß wie die Brennweite der Linse, hier also 10 cm.

5 Das Bild wird umso größer, je mehr sich der Abstand zwischen Linse und Kerze der Brennweite nähert. Das Bild rückt dabei sehr weit von der Linse weg und wird so groß (und lichtschwach), dass man es bald nicht mehr auffangen kann.

Wenn die Gegenstandsweite kleiner ist als die Brennweite, erzeugt die Sammellinse kein Bild.

Material B S. 43 1 a Das Bild der Flammen ist stark verkleinert. b Die Brennweite der Glaskugel ist sehr klein. Das kann

man daran sehen, dass die Bildweite sehr klein ist. Die kleinste mögliche Bildweite ist die Brennweite.

Nah heranholen S. 44/45 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • beschreiben, welchen Einfluss die Brennweite einer

Linse auf die Bildgröße hat.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Als Einstieg können verschiedene Objektive von Fotoap-paraten präsentiert und die dazugehörigen Brennweiten herausgesucht werden. Eventuell ist den Schülerinnen und Schülern bereits bekannt, dass Teleobjektive größe-re Bilder erzeugen. Die Hypothese „Je größer die Brenn-weite, desto größer das Bild“ kann dann mithilfe des Materials A untersucht werden.


Nah heranholen Je größer die Brennweite einer Sammellinse ist, desto größer sind die Bildweite und das Bild.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 11: Nah heranholen

Materialseite

Material A Es sollte darauf hingewiesen werden, dass zunächst die Bildgröße beobachtet werden soll. Darüber hinaus kön-nen die Schülerinnen und Schüler auch die Bildweite beobachten.

Material B Zur Verdeutlichung können die Bilder von verschiedenen Wechselobjektiven auf einem Schirm gezeigt werden.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Nah heranholen S. 44/45 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 44 1 Beim Heranzoomen wird

• die Brennweite des Objektivs größer. • die Bildweite größer. • das Bild größer.

2 Die Linse mit der Brennweite 300 mm eignet sich besser für die Tele-Einstellung, weil sie wegen der größeren Brenn- und Bildweite ein größeres Bild er-zeugt.

Material A S. 45 1 Je kleiner die Brennweite der Linse ist, desto kleiner

ist die Bildweite und desto kleiner ist die Bildgröße.

Material B S. 45 1 a Bei der Weitwinkeleinstellung ist das Objektiv kürzer,

bei der Tele-Einstellung länger. b Die Tele-Einstellung nutzt man, um weit entfernte

Gegenstände groß abzubilden.

2 Ein Teleobjektiv ist sehr lang.

Material C S. 45 1 a Bild 7 ist mit einem Teleobjektiv und Bild 8 ist mit

einem Weitwinkelobjektiv fotografiert worden. b Das Teleobjektiv ist länger (und oft schwerer) als das

Weitwinkelobjektiv. Es hat eine größere Brennweite und eine größere Bildweite.

Das Teleobjektiv bildet die Gegenstände größer ab. Man kann bei fernen Gegenständen mehr Einzelhei-ten erkennen. Dagegen bildet das Weitwinkelobjektiv einen größeren Ausschnitt ab.

Linsen zum Sehen S. 46–49 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • physikalische Aspekte des Sehvorgangs beschreiben. • erklären, wie das Auge scharfe Bilder von nahen und

von fernen Gegenständen erzeugt. • erklären, wie Sehfehler mithilfe von Linsen ausgegli-

chen werden.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Den Schülerinnen und Schülern wird ein Modell eines Auges präsentiert. Sie sollen beschreiben, welche Be-standteile des Auges für die Bildentstehung wichtig sind. Dazu kann ein Vergleich mit den Bauteilen einer Kamera gezogen werden.

Differenzierung Die Aufgabe 2 in Material B (Modellversuch zur Weit-sichtigkeit planen und durchführen) kann zur Differen-zierung genutzt werden.


Linsen zum Sehen Hornhaut und Augenlinse erzeugen Bilder auf der Netz-haut. Der Abstand zwischen Linse und Netzhaut – also die Bildweite – ist fest. Die Brennweite der Augenlinse kann verändert werden. Kurzsichtige sehen ferne Gegenstände unscharf. Ihnen helfen Brillen mit Zerstreuungslinsen. Weitsichtige sehen nahe Gegenstände unscharf. Ihnen helfen Brillen mit Sammellinsen.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 13: Linsen zum Sehen

Materialseiten

Material A Die Bilder sind auf dem Pergamentpapier zu sehen, das an den Tennisball geklebt wird. Der Abstand zwischen Loch und Pergamentpapier muss so groß sein wie die Brennweite der Sammellinse. Das Absägen der Tennisbälle kann von der Lehrerin oder dem Lehrer vorbereitet werden. Auch ohne Linse sieht man ein unscharfes Bild (Lochka-mera). Wenn die Sammellinse vor das Loch gehalten wird, sieht man sehr eindrucksvoll, wie das Bild hell und scharf wird.

Material B Zur Vorbereitung sollte der Basistext (S. 47/48 SB) gele-sen und besprochen werden. Der Kompetenzschwerpunkt von Aufgabe 2 liegt im Be-reich Erkenntnisgewinnung, Experimente planen, und Kommunikation, Erkenntnisse dokumentieren. Diese Aufgabe hat ein höheres Anspruchsniveau, weil ein Ex-periment selbstständig geplant (Erkenntnisgewinnung 3) und dokumentiert (Kommunikation 5) werden soll.

Material C Die Schülerinnen und Schüler können auch Linsen aus eigenen oder bereitgestellten Brillen untersuchen. Dadurch wird ein engerer Alltagsbezug hergestellt.

Material D Zusätzlich kann man die „Brillenstärke“ von einigen Schülerinnen und Schülern der Klasse abfragen und ver-wenden. Die Mitschülerinnen und Mitschüler sollen die Angaben nach Kurz- und Weitsichtigkeit und nach dem Grad der Seheinschränkung ordnen.

Material E Zur Lösung von Aufgabe 1b ist ein Rückgriff auf das Un-terkapitel „Vergrößern und verkleinern“ (S. 42/43 SB) nötig.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Linsen zum Sehen S. 46–49 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 47 1 Hornhaut und Augenlinse erzeugen das Bild auf der

Netzhaut.

2 Die Brennweite der Augenlinse kann verändert wer-den. Die Bildweite bleibt bei nahen und fernen Ge-genständen gleich groß.

3 a Ein Kurzsichtiger sieht nahe Dinge scharf und ferne Dinge unscharf.

Ein Weitsichtiger sieht ferne Dinge scharf und nahe Dinge unscharf.

b Kurzsichtige Personen haben einen längeren Aug-apfel als normal. Das scharfe Bild ferner Gegenstände entsteht schon vor der Netzhaut. Ihnen hilft eine Bril-le mit Zerstreuungslinsen. Diese Linsen „knicken“ das Licht so, dass es hinter der Linse weiter auseinander-läuft als vorher. Dadurch kann die Augenlinse das Licht erst etwas weiter hinten zusammenführen. Das scharfe Bild entsteht erst auf der Netzhaut.

Bei weitsichtigen Personen würde das scharfe Bild naher Gegenstände erst hinter der Netzhaut entste-hen. Ihnen hilft eine Brille mit Sammellinsen. Diese Linsen führen das Licht zusätzlich zur Augenlinse zu-sammen, sodass das scharfe Bild schon auf der Netz-haut entsteht.

Material A S. 48 1 Das Augenmodell wird gemäß den angegebenen

Schritten in der Anleitung gebaut. Das Ansägen und Schneiden übernimmt am besten die Lehrerin oder der Lehrer.

2 Das Bild steht immer auf dem Kopf. Es ist hell und scharf.

3 Die Linse des Modells steht für Hornhaut und Linse des Auges. Der Tennisball stellt den Glaskörper (Aug-apfel) dar und das Transparentpapier die Netzhaut.

Im Gegensatz zur Augenlinse kann die Linse im Mo-dell die Brennweite nicht ändern.

Material B S. 48 1 a Unterschiedliche Lösungen b Das Bild ist nun unscharf. c Der Schirm muss näher an die Sammellinse gescho-

ben werden. Die Bildweite ist kleiner als zuvor. d Das normalsichtige Auge ist kürzer als das kurzsichti-

ge.

2 Man stellt zwei Sammellinsen hintereinander auf, eine entspricht der Augenlinse, die andere der Brille. Der Schirm wird so aufgestellt, dass das Bild scharf ist. Nimmt man die „Brillenlinse“ weg, wird das Bild unscharf. Das Bild wird wieder scharf, wenn man den Schirm weiter von der Linse wegschiebt. Das normal-sichtige Auge ist länger als das weitsichtige.

Material C S. 49 1 Sammellinsen: 1, 3, 4. Sie sind in der Mitte dicker als

am Rand. Zerstreuungslinsen: 2, 5. Sie sind in der Mitte dünner

als am Rand.

2 a Bild 4 zeigt eine Zerstreuungslinse. Das Licht läuft hinter der Linse auseinander. Die Linse ist in der Mit-te dünner als am Rand.

Bild 5 zeigt eine Sammellinse. Das Licht läuft hinter der Linse in einem Punkt zusammen (und anschlie-ßend wieder auseinander). Die Linse ist in der Mitte dicker als der Rand.

b Kurzsichtigen Menschen helfen Brillen mit Zerstreu-ungslinsen.

Weitsichtigen Menschen helfen Brillen mit Sammel-linsen.

Material D S. 48 1 a Berechnete Werte:

Brennweite Dioptrie 2,0 m 0,5 0,5 m 2,0 0,1 m 10 20 cm = 0,2 m 5,0

b Die „stärkste“ Linse hat die kleinste Brennweite: 0,1 m; 10 Dioptrien.

Material E S. 49 1 a Unterschiedliche Lösungen. Der Nahpunkt liegt für

Normalsichtige bei ungefähr 10 cm. b Der Text erscheint unscharf. Um ihn weiter scharf

sehen zu können, müsste die Augenlinse das Licht noch stärker „knicken“ können. Sie müsste sich dazu stärker krümmen, ihre Brennweite müsste noch wei-ter abnehmen. Die Augenlinse kann sich aber nicht beliebig stark krümmen.

Das Gehirn bestimmt, was wir sehen S. 50/51 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • das Zusammenwirken von Auge und Gehirn beim Seh-

vorgang an Beispielen erläutern.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Als Einstieg können verschiedene optische Täuschungen gezeigt werden. Ebenso eignet sich die Umkehrbrille. Wenn eine Person etwa drei Tage lang eine Umkehrbrille ununterbrochen trägt, sieht sie ihre Umgebung trotz der Brille nicht mehr auf dem Kopf. Das Gehirn gleicht den Effekt der Brille dann aus. Daran kann besprochen wer-den, dass das Gehirn das Bild auf der Netzhaut weiter-verarbeitet und der Seheindruck im Gehirn entsteht.

Differenzierung Die Schülerinnen und Schüler können selbst im Internet optische Täuschungen und deren Erklärung recherchie-ren und präsentieren.


Sehen Auf der Netzhaut beider Augen entstehen leicht verschie-dene, umgedrehte Bilder der Umwelt. Der aufrechte und räumliche Seheindruck entsteht erst im Gehirn.

KV 14: Das Gehirn bestimmt, was wir sehen

Materialseite

Material B Mit den drei Versuchen wird das dreidimensionale Sehen untersucht. Den Schülerinnen und Schülern soll bewusst werden, dass sich die Bilder des rechten und linken Au-ges unterscheiden. Diese beiden unterschiedlichen Bil-der werden vom Gehirn zu einem dreidimensionalen Seheindruck verarbeitet.

Material C Den Schülerinnen und Schülern soll bewusst werden, dass aus gewohnten Bildern im Gehirn ein Seheindruck entstehen kann, der der Realität nicht entspricht.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Das Gehirn bestimmt, was wir sehen S. 50/51 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 50 1 Wir wissen aus Erfahrung, dass Gegenstände auf-

recht stehen. Unser Gehirn schließt deswegen von dem umgedrehten Netzhautbild auf einen aufrechten Gegenstand.

2 Unsere Augen liefern zwei Netzhautbilder. Unser Gehirn verarbeitet die beiden Netzhautbilder zu ei-nem räumlichen Seheindruck.

Material A S. 51 1 a Beim schnellen Vorlesen „verhaspeln“ sich die meis-

ten. b Wenn ein Kind noch nicht lesen kann, sieht es nur die

Farben. Erst wenn man flüssig lesen kann, erzeugen die Buchstaben im Gehirn ein Wort, das der gedruck-ten Farbe widerspricht.

Material B S. 51 1 a Man sieht den Hintergrund durch ein großes Loch in

der Hand hindurch. b Die Bilder der beiden Augen überlagern sich im Ge-

hirn zu einem gemeinsamen Seheindruck.

2 Wenn man nur ein Auge geöffnet hat, ist es sehr schwer, die Flaschenöffnung zu treffen. Häufig zielt man vor oder hinter die Flasche.

Mit nur einem offenen Auge gibt es auch nur ein Netzhautbild. Das Gehirn kann keinen räumlichen Seheindruck erzeugen. Daher ist die Orientierung im Raum viel schwieriger.

3 Wir sehen zwischen den Fingerspitzen ein wurstför-miges Gebilde, das auf beiden Seiten abgerundet ist. Ziehen wir die Finger etwas auseinander, schwebt diese „Fingerwurst“ frei in der Luft. Ihr linkes Ende gehört zum Bild des rechten Fingers. Das wird deut-lich, wenn wir diesen Finger etwas bewegen.

Material C S. 51 1 Vermutung zu Bild 7: Die Zimmerwand ist viel breiter.

Der Teppich muss ja schmaler sein, sonst würde er an die Seitenwände stoßen. – Überprüfung mit dem Li-neal: Die Zimmerwand und die Vorderkante des Tep-pichs sind gleich breit.

Vermutung zu Bild 8: Die waagerechten Linien sind krumm und „stufig“. Sie laufen rechts aufeinander zu. – Überprüfung mit dem Lineal: Alle waagerechten Linien sind gerade und haben überall den gleichen Abstand voneinander.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Zusammenfassung: Bilder erzeugen

S. 52–55 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 54/55 1 Bilder der Lämpchen:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

2 a Gemeinsamkeiten: Die Bilder einer Lochkamera und einer Linsenkamera stehen beide auf dem Kopf.

Unterschiede: Das Bild der Linsenkamera ist schärfer und heller als das Bild der Lochkamera.

b Das Licht vom oberen Rand des Gegenstands geht durch das Loch oder die Linse und trifft unten auf die Wand. Das Licht vom unteren Teil der Flamme geht durch das Loch oder die Linse und trifft oben auf die Wand. Die Lichtwege kreuzen sich im Loch oder in der Linse.

3 Die Sammellinse führt das Licht der Sonne in einem kleinen Lichtfleck in der Brennweite zusammen. Wenn man einen brennbaren Gegenstand dorthin hält, kann er durch die aufgenommene Energie so stark erhitzt werden, dass er sich entzündet.

4 a Eine schwach gewölbte Linse hat eine größere Brennweite. Die Lichtstrahlen werden weiter hinter der Linse zusammengeführt.

b Je stärker eine Sammellinse gewölbt ist, desto kleiner ist ihre Brennweite.

5 a Verkleinertes Bild: Die Gegenstandsweite muss grö-ßer als die doppelte Brennweite der Linse sein.

b Vergrößertes Bild: Die Gegenstandsweite muss grö-ßer als die Brennweite und kleiner als die doppelte Brennweite sein.

6 Der Abstand zwischen der Kerze und der Sammellinse ist kleiner als die Brennweite der Linse. In diesem Fall führt die Linse das Licht von Gegenstandspunkten nicht in Bildpunkten zusammen. Es entsteht kein Bild.

7 Die Pupille verkleinert sich.

8 Die Netzhautbilder werden immer größer. Der Unter-schied zwischen den beiden Netzhautbildern wird immer größer.

9 In Bild 4 sieht man den Kalender scharf, der weiter vom Auge entfernt ist. Die Augenlinse ist schwach gewölbt, ihre Brennweite ist groß.

In Bild 5 sieht man die Rose scharf, die näher am Auge ist. Die Augenlinse ist stark gewölbt, ihre Brennweite ist kleiner als zuvor.

10 Vergleich Auge – Kamera:

Auge Kamera Funktion Augenlinse Objektivlinse Bild erzeugen Iris Blende „Lichtmenge“

regeln Netzhaut Chip Bild auffangen Brennweite verändern

Bildweite verändern

scharf stellen

11 Kurzsichtig – weitsichtig a Kurzsichtige können nahe Dinge scharf sehen. Weit

entfernte Dinge sehen sie unscharf. b Kurzsichtige benötigen eine Brille mit Zerstreuungs-

linsen. c Kurzsichtige haben einen längeren Augapfel als nor-

mal. Das scharfe Bild ferner Gegenstände entsteht deshalb vor der Netzhaut. Die Zerstreuungslinse in der Brille lässt das Licht weiter auseinanderlaufen als zuvor. Dadurch führt die Augenlinse das Licht erst weiter hinten zusammen – auf der Netzhaut.

d Weitsichtige können weit entfernte Dinge scharf sehen. Nahe Dinge sehen sie unscharf.

Weitsichtige benötigen eine Brille mit Sammellinsen. Bei Weitsichtigen würde das scharfe Bild naher Ge-

genstände erst hinter der Netzhaut entstehen. Die Sammellinse in der Brille lässt das Licht stärker zu-sammenlaufen als zuvor. Dadurch führt die Augenlin-se das Licht schon weiter vorn zusammen – auf der Netzhaut.

12 Der Seheindruck entsteht im Gehirn. Wir wissen aus Erfahrung, dass der Baum aufrecht steht. Unser Ge-hirn schließt aus dem umgedrehten Bild auf einen aufrechten Gegenstand.

13 „Springende“ Münze a Die Münze scheint vor dem Buch nach links und

rechts zu springen. b Beide Augen erzeugen unterschiedliche Netzhautbil-

der. Wenn nur das rechte Auge geöffnet ist, sieht man die Münze etwas anders, als wenn nur das linke Auge geöffnet ist. Wenn beide Augen geöffnet sind, verarbeitet das Gehirn beide Bilder zu einem räumli-chen Seheindruck.

14 Umgedrehte Gesichter a Wenn man die Gesichter aufrecht betrachtet, sieht

das Gesicht auf dem dann rechten Bild verstellt aus. b Wenn die Gesichter aufrecht stehen, vergleichen wir

sie mit dem bekannten Aufbau von Gesichtern. We-gen unserer Erfahrungen fallen uns Unstimmigkeiten sofort auf.

Bei umgedrehten Gesichtern haben wir kaum Erfah-rungen. Unser Gehirn kann nicht so einfach mit dem „Normalzustand“ vergleichen. Deswegen fallen uns Abweichungen vom Normalen nicht so schnell auf.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Zusammenfassung: Bilder erzeugen S. 52–55 SB




Licht wird reflektiert S. 56/57 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Reflexion an ebenen Spiegeln experimentell unter-

suchen und beschreiben. • das Reflexionsgesetz angeben.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Insbesondere das Material B (S. 57 SB) ermöglicht einen spielerischen Einstieg. Die Schülerinnen und Schüler können die Stellung der Pappröhren untersuchen und werden vermuten, dass beide Röhren im gleichen Winkel zum Spiegel stehen müssen.

Differenzierung Aufgabe 1c in Material C (S. 57 SB) kann sehr gut zur Differenzierung genutzt werden. Hier können die Schüle-rinnen und Schüler kreativ tätig werden.


Licht wird reflektiert Bei der Reflexion am Spiegel gilt das Reflexionsgesetz: • Der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel sind gleich

groß. • Einfallender und reflektierter Lichtstrahl liegen in einer

Ebene mit dem Einfallslot.

Corn

else

n Ve

rlag

Gm

bH, B

erlin

KV 15: Licht wird reflektiert

Materialseite

Material A Der Versuch kann auch nach Material B durchgeführt werden. Dann haben die Schülerinnen und Schüler be-reits das Reflexionsgesetz formuliert. Sie können damit auf dem Papier das Lot einzeichnen und die Winkel mes-sen.

Material B Dieses Experiment sollte von mindestens drei Personen durchgeführt werden. Eine Person hält die Taschenlam-pe und eine der Pappröhren, eine weitere Person schaut durch die andere Pappröhre und die dritte Person be-schreibt die Stellung der Pappröhren im „Erfolgsfall“.

Material C Nachdem ein Lichtweg für das vorgegebene Zimmer gefunden wurde, lässt sich das Experiment erweitern: Es können zusätzliche Gegenstände als Hindernisse benutzt werden, das Licht muss mithilfe der Spiegel an ihnen vorbei ins Ziel gelenkt werden.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Licht wird reflektiert S. 56/57 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 56 1 Gegenstände, die wie der Spiegel Licht reflektieren:

Glasscheiben, glatte Alufolie, glatte Wasseroberflä-che

2 Reflexion: Wenn Licht aus nur einer Richtung kommt und auf den Spiegel fällt, wird es genau in eine Rich-tung umgelenkt.

Streuung: Wenn Licht aus nur einer Richtung kommt und auf die weiße Wand fällt, wird es in viele ver-schiedene Richtungen umgelenkt.

Material A S. 57 1 a Unterschiedliche Lösungen b Unterschiedliche Lösungen c Der einfallende Lichtstrahl und der umgelenkte Licht-

strahl bilden immer ein V. Das Licht wird in dem glei-chen Winkel reflektiert, in dem es auf den Spiegel trifft.

Material B S. 57 1 a Unterschiedliche Lösungen b Beide Röhren müssen den gleichen Winkel zum Spie-

gel haben (wie ein „V“). Die beiden Röhren müssen in derselben Ebene senkrecht zum Spiegel liegen.

Material C S. 57 1 a Eine mögliche Lösung ist:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

b Unterschiedliche Lösungen c Unterschiedliche Lösungen

Spiegelbilder S. 58/59 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Eigenschaften von Spiegelbildern nennen. • die Entstehung von Spiegelbildern erklären. • erklären, warum es sich bei einem Spiegelbild um ein

„Trugbild“ handelt.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten Material A kann als Demonstrationsversuch vorgeführt werden. Dies ermöglicht einen spielerischen Einstieg in das Thema.

Differenzierung Material B kann zur Differenzierung genutzt werden. Das Ergebnis kann die Lehrerin oder der Lehrer so erweitern: „Wenn man in den Spiegel schaut und die rechte Hand hebt, hebt sich scheinbar die linke Hand des Spiegelbilds. Trotzdem bedeutet dies nicht, dass der Spiegel rechts und links vertauscht!“


Spiegelbilder sind „Trugbilder“ Wenn der Spiegel das Licht eines Gegenstands in unser Auge reflektiert, sehen wir ein Spiegelbild des Gegen-stands. Es liegt in der Richtung, aus der das reflektierte Licht ins Auge fällt. Vom Ort des Spiegelbilds geht kein Licht aus, wir sehen ein „Trugbild“.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 15: Spiegelbilder

Materialseite

Material A Die Bechergläser 1 und 2 sollten etwas größer als das Becherglas sein, aus dem das Wasser gegossen wird. So spritzt wenig Wasser neben das Becherglas 2. Trotzdem sollte man ohnehin nur wenig Wasser in das Becherglas füllen und einen Lappen bereithalten.

Material B Mögliche Erweiterung s. „Differenzierung“.

Material C Martins Standort wird im Heft mithilfe der Achsenspie-gelung konstruiert. Der Lichtstrahl vom Spiegel zum Auge Tinas liegt auf der Verbindungsstrecke zwischen der Nase von Martins Spiegelbild und Tinas Auge. Der Lichtstrahl von Martins Nase bis zum Spiegel trifft den Spiegel am Schnittpunkt der obigen Verbindungsstrecke mit dem Spiegel.

Material D Der „tote Winkel“ kann anschaulich an einem Pkw oder einem Schulbus demonstriert werden. Eventuell kann die Lehrerin oder der Lehrer auch einen alten Außen-spiegel mit in den Unterricht bringen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Spiegelbilder S. 58/59 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 58 1 Das Spiegelbild der Kerze erscheint vom Spiegel ge-

nauso weit entfernt zu sein wie die Kerze selbst.

2 Die Tasse streut Licht, das auf sie fällt. Der Spiegel reflektiert einen Teil dieses Lichts ins Auge. Auge und Gehirn bekommen von der Reflexion nichts mit. Es erscheint, als ob das Licht von einem Ort hinter dem Spiegel käme. Daher sieht man das Spiegelbild dort.

3 Der Teller hinter dem Spiegel steht an der gleichen Stelle wie das Spiegelbild des identischen Tellers vor dem Spiegel. Der Teil des hinteren Tellers steht dabei genau so neben dem Spiegel, dass er das Spiegelbild des vorderen Tellers ergänzt. Im Spiegel und neben dem Spiegel wirkt der hintere Teller daher wie das Spiegelbild des vorderen Tellers.

Das Gleiche erwartet man vom Keks. Der hintere Keks ist aber nicht identisch mit dem vorderen – er ist rechts abgebissen. Deshalb stimmt der hintere Keks nicht mit dem (nach rechts fortgesetzten) Spie-gelbild des vorderen überein, sodass die Illusion durchbrochen wird.

4 Spiegelbilder lassen sich nicht z. B. mit einem Blatt Papier auffangen, sie sind nicht wie die Bilder von Sammellinsen.

Ein Spiegelbild entsteht im Auge und Gehirn. Sie bekommen vom „Knick“ im Lichtweg nichts mit. Wir sehen das Spiegelbild in der Richtung, aus der das Licht ins Auge einfällt. Es scheint von einem Ort hin-ter dem Spiegel zu kommen.

5 Levent hat recht. Das Spiegelbild ist ein Trugbild, das nur in unserem Kopf entsteht. Man kann es nicht mit einem Schirm auffangen wie das Bild einer Sammel-linse.

Material A S. 59 1 Das Spiegelbild hat dieselbe Entfernung vom Spiegel

wie der Gegenstand.

Material B S. 59 1 a Der rote Stift zeigt nach oben. Sein Spiegelbild zeigt

nach oben. b Der gelbe Stift zeigt nach links. Sein Spiegelbild zeigt

nach links. c Der grüne Stift zeigt zum Beobachter. Sein Spiegelbild

zeigt vom Beobachter weg. d Der Spiegel vertauscht vorne und hinten. Nicht ver-

tauscht werden oben und unten, links und rechts.

Material C S. 59 1 Martin steht neben Tina in gleichem Abstand vor

dem Spiegel wie das Spiegelbild hinter dem Spiegel:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Material D S. 59 1 Beide Radfahrer streuen Licht:

• Das Licht vom hinteren Radfahrer wird vom Sei-tenspiegel des Lkw so reflektiert, dass es in das Auge des Lkw-Fahrers gelangt. Also wird der hinte-re Radfahrer gesehen.

• Das Licht vom vorderen Radfahrer wird dagegen so reflektiert, dass es nicht in das Auge des Lkw-Fahrers gelangt. Also kann der Fahrer den vorde-ren Radfahrer auch nicht sehen.

Licht wird gebrochen S. 60/61 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die Lichtbrechung beschreiben. • den Lichtweg beim Übergang von Wasser oder Glas in

Luft und umgekehrt beschreiben (Strahlengänge).


Alternative Einstiegsmöglichkeit Der Versuch in Material A (S. 61 SB) kann zum Einstieg vorgeführt werden.

Differenzierung Material D (S. 61 SB) erfordert genaues Beobachten und komplexes Denken. Es ist deswegen gut zur Differenzie-rung geeignet.


Lichtbrechung Licht wird gebrochen, wenn es schräg auf die Grenzfläche zwischen zwei durchsichtigen Stoffen trifft. Je flacher das Licht auftrifft, desto stärker ist die Brechung. Das Licht wird total reflektiert, wenn es durch Wasser oder Glas geht und sehr flach auf die Grenzfläche zur Luft trifft.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 16: Licht wird gebrochen

Materialseite

Material A Aus Sicherheitsgründen sollte der Versuch von der Leh-rerin oder dem Lehrer durchgeführt werden. Es ist da-rauf zu achten, dass niemand vom Laserstrahl getroffen wird.

Material C Die Schülerinnen und Schüler können ihre Lösungen überprüfen, indem sie entsprechende Versuche durch-führen.

Material D Wenn die Schülerinnen und Schüler Schwierigkeiten mit der Erklärung haben, kann der Lehrer oder die Lehrerin darauf hinweisen, dass das Licht im vorderen Bereich am Wasserbecken vorbeiläuft. Es geht hier nicht durch Was-ser, sondern durch Luft.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Licht wird gebrochen S. 60/61 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 60 1 a Licht wird gebrochen, wenn es schräg auf die Was-

seroberfläche trifft. b Beim Übergang von Luft in Wasser wird das Licht zum

Lot hin gebrochen. c Beim Übergang von Wasser in Luft wird das Licht

vom Lot weg gebrochen.

Material A S. 61 1 Wenn der Laserstrahl senkrecht auf die Wasserober-

fläche trifft, wird er nicht „geknickt“. Wenn er flacher einfällt, wird er „geknickt“. Je flacher der Laserstrahl einfällt, desto stärker wird er „geknickt“.

Material B S. 61 1 Je flacher das Licht auf die Luft trifft, desto stärker

wird es gebrochen. Wenn das Licht sehr flach auf-trifft, wird es (vollständig) reflektiert.

Material C S. 61 1 a In Bild 7 zeigt Strahl 1 den richtigen Weg des Lichts

an, in Bild 8 ist Strahl 3 richtig. b Bild 7: Beim Übergang von Luft in Glas wird das Licht

zum Lot hin gebrochen. Bild 8: Beim Übergang von Glas in Luft wird das Licht

vom Lot weg gebrochen. c Bild 7:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Bild 8:

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Material D S. 61 1 Ein Aquarium ist mit Wasser gefüllt. Vor die linke

Seite ist ein weißer Karton geklebt, der oben und seitlich etwas übersteht. Vor der linken Seite steht eine Lampe, die von schräg oben auf den Karton und das Aquarium scheint.

Im Wasser sieht man links einen unbeleuchteten Schattenraum und rechts einen beleuchteten Raum. Die Grenze zwischen beiden verläuft schräg von links oben nach rechts unten bis etwa zur Mitte des Aqua-riums. Unter dem Boden des Aquariums ist links ein Teil des Schattenbilds vom Karton zu sehen, rechts davon eine hell beleuchtete Fläche.

Auf dem Boden vor dem Aquarium sind ein weiterer Teil des Schattenbilds vom Karton und ebenfalls eine hell beleuchtete Fläche zu sehen. Sie reichen im Ver-gleich zu den Flächen unter dem Boden des Aquari-ums weiter nach rechts.

Die beleuchtete Fläche unter dem Aquarium ist nicht so hell wie außerhalb.

2 Der Teil des Lichts, der in das Wasser eindringt, wird an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser zum Lot hin gebrochen. Der Teil des Lichts, der außen vor dem Aquarium durch die Luft geht, wird nicht gebro-chen. Dadurch wird der Schattenraum im Wasser kleiner als außerhalb, seine rechte Grenze verläuft steiler. Dementsprechend ist auch das Schattenbild unter dem Aquarium kleiner und die beleuchtete Flä-che beginnt früher als außerhalb.

Die beleuchtete Fläche unter dem Aquarium ist we-niger hell, weil das Wasser etwas Licht absorbiert und zur Seite herausstreut (das Wasser ist leicht grünlich angefärbt).

Trugbilder durch Brechung S. 62–65 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die optische Hebung von Gegenständen im Wasser

erklären.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Material A (S. 63 SB) kann als Demonstrationsexperi-ment vorgeführt werden. Dies ermöglicht einen spieleri-schen Einstieg.

Differenzierung Die Seiten „Erweitern und Vertiefen“ (S. 64/65 SB) kön-nen zur Differenzierung genutzt werden. Sie stellen Bei-spiele aus der Lebenspraxis vor, die man durch Brechung des Lichts in Luft erklären kann. Material C erweitert die optische Hebung: Auch Gegen-stände in der Luft erscheinen für Beobachter unter Was-ser angehoben.


Trugbilder durch Brechung Gegenstände unter Wasser sehen wir scheinbar ange-hoben. Wir sehen sie in der Richtung, aus der das gebro-chene Licht ins Auge fällt.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 17: Trugbilder durch Brechung

Material- und Sonderseiten

Material A Es muss darauf geachtet werden, dass niemand in den Laserpointer hineinblickt und niemand anderen damit in die Augen leuchtet. Die Aufgabe wird lebendiger und bekommt einen Wettbewerbscharakter, wenn man den Schülerinnen und Schülern in Aussicht stellt, dass sie die Euromünze behalten dürfen, sollte sie vom Stab getrof-fen werden.

Material B Sollten Schülerinnen und Schüler Probleme mit der Er-klärung haben, kann Bild 5 (S. 62 SB) helfen.

Material C Um die Aufgabe etwas einfacher zu gestalten, kann man eine vorgefertigte Skizze verwenden, die die Schülerin-nen und Schüler interpretieren müssen.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Trugbilder durch Brechung S. 62–65 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 62 1 a Wir sehen die Münze, weil Licht von ihr gestreut wird

und ein Teil davon in unser Auge gelangt. Dieses Streulicht wird an der Wasseroberfläche vom Lot weg gebrochen. Auge und Gehirn erkennen den „Knick“ im Lichtweg nicht. Wir sehen ein Trugbild der Münze in der Richtung, aus der das Licht ins Auge fällt.

b Im Bild 3 befindet sich mehr Wasser in der Tasse als in Bild 2. Das gebrochene Licht, das unser Auge er-reicht, verläuft deshalb in Bild 3 flacher als in Bild 2. Weil wir die Münze in Richtung des flacher verlau-fenden Lichts sehen, erscheint sie uns stärker ange-hoben als im Bild 2.

Material A S. 63 1 Der Stab verfehlt die Münze.

2 Das Licht des Laserpointers trifft die Münze. Das Licht macht an der Wasseroberfläche einen „Knick“.

Material B S. 63 1 Der Löffel hat keinen Knick. Ein Teil des Löffels befin-

det sich unter Wasser. Das Streulicht von diesem Teil wird beim Übergang vom Wasser in die Luft gebro-chen. Der zweite Teil des Löffels befindet sich in der Luft, das Streulicht wird nicht gebrochen. Infolge der Brechung sehen wir den im Wasser befindlichen Teil des Löffels angehoben. Wir bekommen den Eindruck, dass der Löffel einen Knick hat.

Material C S. 63 1 Die Fliege streut Licht zum Wasser hin. Dieses Streu-

licht wird an der Wasseroberfläche zum Lot hin ge-brochen. Der Fisch sieht die Fliege in der Richtung, in der das Licht von der Fliege in sein Auge fällt. Die Fliege ist für ihn scheinbar angehoben. Um sie zu treffen, muss er tiefer zielen.

Rain

er G

ötze

Material D S. 63 1 Ein Teil des Streulichts, das von der eingetauchten

Hand ausgeht, wird an der Wasseroberfläche beim Übergang von Wasser zu Luft totalreflektiert. Diesen „Knick“ erkennt das Gehirn nicht, sodass wir die Hand scheinbar auch über dem Wasser sehen.

Aufgaben S. 65 1 Man sieht beide Ränder der Sonne durch die Bre-

chung in der Atmosphäre höher, als sie wirklich sind (optische Hebung). Der untere Rand erscheint stärker angehoben als der obere. Man sieht also den unteren Rand im Vergleich zu hoch.

2 Das Licht der Sonne gelangt in immer dichtere Atmo-sphärenschichten. Dabei wird es immer wieder zum Lot hin gebrochen, die Lichtstrahlen werden zur Erd-oberfläche hin „gebogen“. Dadurch fällt das Sonnen-licht steiler ins Auge als bei geradliniger Ausbreitung. Wir sehen die Sonne in der Richtung des Lichts, das ins Auge einfällt. Jeder Punkt der Sonne erscheint al-so angehoben.

Die Brechung des Lichts vom unteren Sonnenrand ist stärker als die vom oberen Sonnenrand, weil es fla-cher auf die Atmosphäre trifft. Dadurch erscheint der untere Sonnenrand stärker angehoben als der obere. Die Sonne erscheint abgeplattet.

3 Die „Inseln“ sind in Wirklichkeit Schiffe und ihre Spie-gelbilder im Meer:

Wenn das Meer deutlich wärmer ist als die Luft dicht darüber, wird diese Luft erwärmt. Sie ist dann wär-mer als die kalte Luft weiter oben. Wenn Licht von einem hohen Schiff oberhalb der Wasseroberfläche sehr schräg auf die Grenze zwischen der kalten und der warmen Luft fällt, wird das Licht totalreflektiert. Die Wasseroberfläche wirkt für dieses Licht wie ein Spiegel. Wenn es in unsere Augen fällt, sehen wir ein Spiegelbild des Schiffs unterhalb der eigentlichen Wasseroberfläche. Um das Spiegelbild des Schiffs herum sehen wir ein Spiegelbild des Himmels – das Schiff und sein Spiegelbild sehen zusammen aus wie eine Insel, die in der Luft schwebt.

Weißes Licht steckt voller Farben S. 66/67 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • Phänomene und Experimente nennen und beschrei-

ben, bei denen weißes Licht zerlegt wird. • die Begriffe Spektrum und Spektralfarben erläutern.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Für einen handlungsorientierten Einstieg eignet sich

Material A (S. 67 SB). Die Schülerinnen und Schüler können an ihre Alltagserfahrung vom Regenbogen an-knüpfen. Besonders gut funktioniert der Versuch in ei-nem abgedunkelten Raum. Er kann mit überschauba-rem Aufwand im Klassenzimmer durchgeführt werden.

• Noch einfacher kann der Versuch 1 in Material B (S. 67 SB) im Klassenzimmer umgesetzt werden und so einen handlungsorientierten Einstieg bilden. Dabei kann man allerdings nur qualitativ erkennen, dass das Licht farbig „wird“. Es entsteht kein Spektrum, das man auswerten könnte.

Differenzierung Die Aufgabe 2 (S. 66 SB) sowie die Materialien C und D (S. 67 SB) können zur Differenzierung eingesetzt werden. Der Austausch kann dann wieder mit der gesamten Lerngruppe stattfinden. Die folgenden beiden Unterkapitel sind laut Bildungsplan nur für das E-Niveau vorgesehen. Sie können zur Diffe-renzierung genutzt werden.


Weißes Licht steckt voller Farben Weißes Licht (Sonnenlicht) kann mit dem Prisma in seine farbigen Bestandteile zerlegt werden. Beim Regenbogen geschieht das durch Wassertröpfchen. Das Licht wird je nach Farbe unterschiedlich stark gebrochen. Im Spektrum sieht man die farbigen Bestandteile des Lichts nebeneinander. Die Farben bezeichnet man als Spektralfarben.

Rot Orange Gelb Grün Blau Violett KV 18: Weißes Licht steckt voller Farben

Materialseite

Material A Der Versuch gelingt am besten in einem Raum, der gut abgedunkelt werden kann. Ansonsten bleibt das Spek-trum blass und unscheinbar. Da es etwas Übung erfor-dert, die Abstände zwischen Tageslichtprojektor, Prisma und Karton passend zu wählen, sollte der Versuch vor dem Unterricht an Ort und Stelle erprobt werden.

Material B Der erste Versuchsteil kann auch ohne Verdunklung als Freihandversuch durchgeführt werden. Es entsteht ein Fleck in den Farben des Regenbogens. Mit etwas Geschick lässt sich im zweiten Versuchsteil ein Spektrum erzeugen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Weißes Licht steckt voller Farben S. 66/67 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 66 1 Die Spektralfarben sind Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau

und Violett.

2 Man hält ein Prisma in den Lichtweg. An den Über-gängen von Luft zu Glas und Glas zu Luft wird das Licht gebrochen. Die Brechung ist unterschiedlich stark für verschiedene Farben. Hinter dem Prisma laufen die farbigen Bestandteile des weißen Lichts auseinander. Wenn man ein weißes Blatt Papier in den Lichtweg hinter dem Prisma hält, sieht man die verschiedenen Farben des sichtbaren Spektrums.

Material A S. 67 1 Vom Tageslichtprojektor kommt weißes Licht. Es wird

an den Oberflächen des Prismas gebrochen. Wenn man den weißen Karton direkt hinter das Prisma hält, ist auf ihm ein heller weißer Streifen zu sehen. Ent-fernt man den Karton entlang des Lichtwegs vom Prisma, spreizt sich der Streifen farbig auf. Die Farben gehen von Rot über Orange, Gelb, Grün und Blau zu Violett.

Material B S. 67 1 Wenn du das gespiegelte Licht schräg in dein Auge

fallen lässt, schillert die DVD in allen Farben des Re-genbogens. Das Sonnenlicht wird von der DVD in sei-ne farbigen Bestandteile zerlegt.

2 Durch den schmalen Streifen in der Verdunklung fällt weißes Licht in den Raum. Es kann mit der DVD in seine farbigen Bestandteile zerlegt werden. Auf der Wand sieht man dann das sichtbare Spektrum des Sonnenlichts.

Material C S. 67 1 Anders als weißes Licht besteht der Laserstrahl nur

aus Licht einer Farbe. Deswegen kann er nicht in ver-schiedene Farben zerlegt werden.

Material D S. 67 1 a Obwohl wir alle drei Lampen als weiß wahrnehmen,

sind ihre Spektren unterschiedlich: • In den Spektren der Halogenleuchte und der LED-

Leuchte gehen die Farben fließend ineinander über. In beiden Spektren sind aber nicht alle Spektralfarben gleich stark vertreten. Beide haben zum Beispiel einen sehr geringen Gelbanteil, das Spektrum der LED-Leuchte enthält kaum Blau.

• Im Spektrum der Energiesparleuchte bilden einige Farben (Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett) helle Li-nien, dazwischen ist es zum Teil dunkel.

b Das Spektrum der Energiesparleuchte enthält nicht alle Farben, trotzdem nehmen wir ihr Licht als weiß wahr.

Das Spektrum der LED-Leuchte enthält kaum blaues Licht. Trotzdem nehmen wir ihr Licht als weiß wahr.

Infrarot und Ultraviolett S. 68/69 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • die unsichtbaren Bestandteile des Sonnenlichts nen-

nen. • die Bedeutung der Infrarotstrahlung für die Wärme-

dämmung erläutern. • die Bedeutung der ultravioletten Strahlung für den

Hautschutz erläutern.


Alternative Einstiegsmöglichkeit Material A eignet sich für einen handlungsorientierten Einstieg. Die Schülerinnen und Schüler können unsicht-bare Strahlung mithilfe ihrer Handykameras sichtbar erleben. Es werden nur Alltagsgegenstände verwendet. Der Versuch lässt sich gut im Klassenzimmer durchfüh-ren, wenn es sich abdunkeln lässt.

Differenzierung Material B (S. 69 SB) eignet sich zur alltagsrelevanten Differenzierung. Dabei geht es um den Schutz der Haut vor der ultravioletten Strahlung der Sonne.


Infrarote und ultraviolette Strahlung Neben dem Spektrum des Lichts, das für uns Menschen sichtbar ist, gibt es unsichtbare Strahlungsarten: • Jeder Körper sendet infrarote Strahlung aus. Wir kön-

nen sie mit unserer Haut wahrnehmen. • Sehr heiße Körper senden auch ultraviolette Strahlung

aus. Sie kann unsere Haut schädigen.

Infra-rot

Rot Orange Gelb Grün Blau Violett Ultra-violett

KV 18: Weißes Licht steckt voller Farben

Materialseite

Material A Die Lehrerin oder der Lehrer sollte (mindestens) eine Infrarot-Fernbedienung mit in den Unterricht bringen.

Material B Die Schülerinnen und Schüler werden wenig Schwierig-keiten haben, ihren Hauttyp ungefähr zu bestimmen. Bei Aufgabe 1c sollte darauf hingewiesen werden, dass der errechnete Wert nur dann zutrifft, wenn die Creme ungestört auf der Haut verbleibt. Er gilt nicht mehr, wenn die Creme z. B. durch Reiben an einem Handtuch oder durch Wasser entfernt wird. Außerdem muss re-gelmäßig nachgecremt werden. In der Realität wird die Schutzwirkung daher fast immer kürzer sein.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Infrarot und Ultraviolett S. 68/69 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 68 1 Die unsichtbaren Bestandteile der Sonnenstrahlung

sind die infrarote Strahlung und die ultraviolette Strahlung.

2 Die Wärmebildkamera stellt die wärmsten Stellen des Hauses rot und gelb dar. Sie sind besonders warm, weil viel Wärme von innen nach außen fließt. Wenn man diese Stellen besser dämmt, entweicht weniger thermische Energie nach außen.

3 Wir sehen die UV-Lampe in Bild 4 (Seite 68 SB) leuch-ten. Also muss sie auch sichtbares Licht aussenden.

Die Lampe ist so gebaut, dass ihre Strahlung auch sichtbares Licht enthält. Wir können so erkennen, ob die Lampe funktioniert. Außerdem bemerken wir, ob sie angeschaltet ist, und setzen uns nicht unabsicht-lich den Gefahren durch UV-Strahlung aus.

Material A S. 69 1 Wenn eine Taste auf der Fernbedienung gedrückt

wird, leuchtet das Lämpchen der Fernbedienung auf dem Display des Handys weiß-bläulich auf.

Die Fernbedienung sendet Infrarotstrahlung aus. Die Kamera des Handys nimmt auch diese unsichtbare Strahlung auf und stellt sie im Display sichtbar dar.

Material B S. 69 1 Unterschiedliche Lösungen. Beispiel: Jessica gehört zum Hauttyp 4. Sie hat eine Eigen-

schutzzeit von 40 min. Durch eine Sonnencreme mit Lichtschutzfaktor 20 verlängert sich die Schutzzeit auf 800 min (13 h und 20 min).

Licht lässt sich addieren S. 70/71 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Unterrichtsziele Die Schülerinnen und Schüler können • erläutern, dass sich Licht verschiedener Farben zu

neuen Farbeindrücken mischen lässt. • die Grundfarben der Farbaddition nennen. • die Mischregeln der Farbaddition angeben.


Alternative Einstiegsmöglichkeiten • Material A (S. 71 SB) eignet sich für einen handlungs-

orientierten Einstieg mit hoher Schüleraktivität. • Material B (S. 71 SB) kann als Demonstrationsversuch

im verdunkelten Raum durchgeführt werden. Die Durchführung als Demonstrationsversuch ist sinnvoll, wenn die Schülerinnen und Schüler noch Schwierigkei-ten haben, Versuche selbstständig vorzunehmen.

Differenzierung Das Unterkapitel ist laut Bildungsplan für das E-Niveau vorgesehen und kann deswegen insgesamt zur Differen-zierung verwendet werden. Der Versuch in Material C ist komplex und daher zur Differenzierung im Unterkapitel geeignet. Insbesondere Aufgabenteil 1c hat ein hohes Anforderungsniveau.


Licht lässt sich addieren Licht lässt sich nicht nur zerlegen, sondern auch neu zusammensetzen. Wenn sich Licht mit verschiedenen Farben überlagert, entstehen neue Farbeindrücke. Beispiele: Aus rotem und grünem Licht entsteht der Farb-eindruck Gelb, aus rotem, grünem und blauen Licht ent-steht der Farbeindruck Weiß. Je mehr Licht dazukommt, desto heller wird das Ergebnis.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

KV 19: Licht lässt sich addieren

Materialseite

Material A Die Schülerinnen und Schüler entdecken selbstständig die verschiedenfarbigen Leuchtpunkte auf dem Display. Sie bemerken auch, dass die Farben der Leuchtpunkte nicht mit den Farbeindrücken übereinstimmen, die man beim Betrachten des Bildschirms ohne Lupe hat. Zu den vollständigen Ergebnissen müssen die meisten Schülerinnen und Schüler geleitet werden.

Material B Für Strahler, Taschenlampen oder Experimentierleuch-ten sollten Farbfilter der Physiksammlung genutzt wer-den: 460-nm-Blau, 530-nm-Grün und 650-nm-Rot. Es können auch LEDs mit den entsprechenden Farben zum Einsatz kommen. Diese gibt es mit E10-Gewinde, sie können in die Fassungen der Lämpchen aus der Samm-lung geschraubt werden (Bezug z. B. von: traudl.riess.de → Elektro, Lämpchen). Für ein eher spielerisches Herangehen sind kleine farbige Fingerlampen geeignet, die an die Schülerinnen und Schüler ausgegeben werden können.

Material C Das weiße Licht der Experimentierlampe wird zunächst vom Prisma zerlegt und dann im unteren Bereich durch die Sammellinse wieder zusammengesetzt. Für den Versuch muss der Raum gut verdunkelt werden. Außerdem stellt der Versuch hohe Anforderungen an die Ausstattung und die Durchführung. Er kann aber auch nur anhand des Fotos erarbeitet werden (ohne Ver-suchsteil 1c).

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Optik Licht lässt sich addieren S. 70/71 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 70 1 Die Streifen leuchten in den Farben Rot, Grün und

Blau.

2 Der Farbeindruck Magenta entsteht, wenn sich rotes und blaues Licht mischen.

Der Farbeindruck Cyan entsteht, wenn sich grünes und blaues Licht mischen.

Material A S. 71 1 An den Stellen, die weiß erscheinen, leuchten alle

drei Farbstreifen gleich hell.

2 An den farbigen Stellen leuchten nicht alle Farbstrei-fen gleich hell. Oft leuchten nur zwei Farbstreifen.

Material B S. 71 1 Wenn sich die Lichtflecken überlagern, entstehen

neue Farben. Dabei gilt: Rot + Grün = Gelb Rot + Blau = Magenta Grün + Blau = Cyan Rot + Grün + Blau = Weiß

Material C S. 71 1 a Die Experimentierlampe sendet weißes Licht in ei-

nem schmalen, hohen Streifen aus. Es wird von ei-nem Prisma umgelenkt. Der untere Teil des Licht-streifens geht durch eine Sammellinse, der obere Teil geht über sie hinweg. Das Licht wird zum Schluss auf einem weißen Karton aufgefangen.

b Man sieht unten auf dem Karton einen weißen Licht-streifen und darüber ein farbiges Spektrum.

Der untere Teil des Lichtstreifens von der Experimen-tierlampe wird vom Prisma gebrochen und in die Spektralfarben zerlegt. Anschließend geht dieses Licht durch die Sammellinse und wird von ihr wieder zusammengeführt. Die Addition aller Farben ergibt wieder weißes Licht.

Der obere Teil des Lichtstreifens wird auch vom Pris-ma gebrochen und in die Spektralfarben zerlegt. Die-ses Licht geht aber an der Sammellinse vorbei und erzeugt das Spektrum auf dem weißen Karton.

c Wenn das rote und das gelbe Licht blockiert werden, bleiben Grün, Blau und Violett (schwach) übrig. Nur sie werden von der Sammellinse unten auf dem Kar-ton zusammengeführt. Die Farbaddition ergibt einen cyanfarbenen Streifen. Darüber ist der grüne, blaue und violette Teil des Spektrums zu sehen.

Die

Ver

viel

fälti

gung

die

ser S

eite

ist f

ür d

en e

igen

en U

nter

richt

sgeb

rauc

h ge

stat

tet.

Für i

nhal

tlich

e V

erän

deru

ngen

dur

ch D

ritte

übe

rnim

mt d

er V

erla

g ke

ine

Vera

ntw

ortu

ng.

Zusammenfassung: Reflexion und Brechung

S. 72/73 SB



© 2

017

Cor

nels

en V

erla

g G

mbH

, Ber

lin

Alle

Rec

hte

vorb

ehal

ten.

Musterlösungen

Aufgaben S. 73 1 Das Licht wird auf den Punkt A reflektiert. Der Ein-

fallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

2 Das Licht vom Auto fällt auf die Rückseite eines Spie-

gels und wird nicht reflektiert. Das Licht von der Kerze wird an die obere Wand des

Kastens reflektiert. Das Licht von der Blume wird an vier Spiegeln reflek-

tiert und geht dann durch die linke Öffnung des Kas-tens. Das Mädchen kann also nur die Blume sehen.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

3 Im Spiegel sieht man, dass der rechte Blinker leuch-

tet. Der Spiegel vertauscht rechts und links nicht. Das Auto wird also nach rechts abbiegen.

4 Wenn man den Spiegel parallel zur Schreiblinie „über“ dem Namen aufstellt, geht der Name auch im Spiegel von links nach rechts. Die Buchstaben er-scheinen an der Aufstellkante des Spiegels senkrecht gespiegelt (Achsenspiegelung). Der Spiegel „ver-tauscht“ die Richtung senkrecht zum Spiegel.

Wenn man den Spiegel senkrecht zur Schreiblinie zum Beispiel rechts neben dem Namen aufstellt, geht der Name im Spiegel von rechts nach links. Die Buch-staben erscheinen an der Aufstellkante des Spiegels waagerecht gespiegelt (Achsenspiegelung). Der Spie-gel „vertauscht“ die Richtung senkrecht zum Spiegel.

5 a Lichtstrahl 3 gelangt in das Auge des Freunds auf dem Boot.

Rain

er G

ötze

, Ber

lin

b Das Licht wird beim Übergang von Wasser nach Luft

vom Lot weg gebrochen. Lichtstrahl 1 endet deswe-gen unterhalb des Boots. Lichtstrahl 2 würde ohne Brechung das Auge des Freunds im Boot treffen, mit Brechung geht er allerdings zum Bauch des Freunds. Nur Lichtstrahl 3 trifft richtig.

6 Der Jäger muss auf den Punkt C zielen. Das Streulicht vom Fisch wird an der Wasseroberflä-

che vom Lot weg gebrochen. Der Jäger sieht den Fisch daher scheinbar höher, als der Fisch in Wirk-lichkeit ist (optische Hebung). Deshalb muss der Jäger tiefer zielen.

7 a Das Licht fällt zunächst schräg auf die Grenzfläche zwischen Luft und Glas und beim Austritt aus dem Prima schräg auf die Grenzfläche zwischen Glas und Luft. An beiden Übergängen wird das Licht gebro-chen, seine Richtung ändert sich.

b Das weiße Licht der Experimentierlampe besteht aus Licht mit ganz vielen verschiedenen Farben. Die ver-schiedenen Farben werden vom Prisma unterschied-lich stark gebrochen. Sie laufen deswegen hinter dem Prisma auseinander. Man sieht das farbige Spektrum des Lichts.

Documents

Optik - Schulbücher Unterrichtsmaterialien Lernhilfen … · S.19 Material A als Demoversuch S.19 Material A als Demoversuch S.19 Material A als Demoversuch ... Umlenkung wird als