Was ist Licht?
Entdecke, was Licht wirklich ist! Erfahre, wie Licht als elektromagnetische Strahlung entsteht und wieso es uns ermöglicht, Dinge zu sehen. Lerne mehr über die Eigenschaften von Licht, einschließlich Reflexion, Brechung und seiner Geschwindigkeit. Interessiert? Tauche tiefer in die faszinierende Welt des Lichts ein und erfahre, wie es unser Leben beeinflusst!
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Grundlagen zum Thema Was ist Licht?
Was ist Licht?
Wusstest du, dass wir Objekte und Gegenstände nur dann sehen, wenn Licht von ihnen ausgeht? Aber wie definiert man Licht und welche Eigenschaften hat es? In diesem Text wird die Frage Was ist Licht? aus der Physik auf eine für Kinder geeignete Weise erklärt.
Was ist Licht und wie entsteht es?
Zunächst betrachten wir die Definition von Licht. Licht ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung. Oft ist mit der Bezeichnung Licht das sichtbare Licht gemeint – dieses macht jedoch nur einen kleinen Teil des elektromagnetischen Spektrums aus. Es ist gerade der Bereich der elektromagnetischen Strahlung, den Menschen mit bloßem Auge wahrnehmen können. Manchmal schließt die Bezeichnung Licht auch den ultravioletten und den infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums ein. UV- und Infrarotstrahlung sind für unser Auge nicht sichtbar. Ein Ausschnitt des elektromagnetischen Spektrums ist in der folgenden Grafik zu sehen.
Licht entsteht durch Energieumwandlung. Sogenannte thermische Strahler wandeln Wärmeenergie in Lichtenergie um. Die Sonne ist ein solches Beispiel. Bei thermischen Strahlern ist das Spektrum kontinuierlich, das heißt, alle Wellenlängen treten auf. Nichtthermische Strahler hingegen strahlen meist nur ganz bestimmte Wellenlängen ab. Hierbei können die Energiequellen für die Lichtenergie elektrische Energiequellen, chemische Reaktionen oder Teilchenstrahlung sein. Beispiele für nichtthermische Strahler sind Polarlichter, Leuchtdioden oder Leuchtkäfer.
Eigenschaften von Licht
Um sich fortzubewegen, benötigen Lichtwellen keine Atome oder Moleküle. Bräuchten sie einen Träger, so wäre die Erde dunkel, da fast unser gesamtes Licht von der Sonne kommt und den leeren Raum zwischen Erde und Sonne durchläuft. Für die Strecke von etwa
Licht wird reflektiert und gebrochen, weshalb wir auch Dinge sehen können, die nicht selbst leuchten. Die Brechung und Reflexion ist von der Beschaffenheit der Dinge abhängig. Mehr Informationen hierzu findest du im Video zur Reflexion und Brechung von Wellen.
Je weiter eine Lichtquelle von uns entfernt ist, desto kleiner scheint ihre Leuchtkraft oder die Helligkeit. Ihr Licht breitet sich ausgehend von der Quelle gleichmäßig im Raum aus – also in mehrere Richtungen. Daher ist es in größerer Entfernung weniger konzentriert und erscheint schwächer. Die Beleuchtungsstärke, das heißt, wie viel Licht von einer Quelle auf ein bestimmtes Objekt oder eine Oberfläche fällt, wird dadurch verringert.
Farben, die wir wahrnehmen, entstehen durch die spektrale Zusammensetzung des Lichts – also durch die Zusammensetzung von Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen.
Was ist Licht? – Zusammenfassung
Licht ist als Energieform ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens – sowohl natürlich als auch künstlich erzeugtes Licht. Es ermöglicht uns, zu sehen, und ist eine der Voraussetzungen für das Leben auf der Erde.
Für die Sichtbarkeit eines Gegenstands ist es entscheidend, dass Lichtwellen von ihm ausgehen. Wir sehen viele direkte Lichtquellen wie ein Feuer oder eine Kerze. Die meisten Dinge sehen wir jedoch, weil diese das Licht reflektieren.
Um dein neu erworbenes Wissen gleich anwenden zu können, findest du Arbeitsblätter und Übungen zum Thema Licht hier auf der Seite.
Transkript Was ist Licht?
Alles für uns Sichtbare sendet entweder Licht aus oder reflektiert Licht. Die Sonne am Himmel, oder Straßenlaternen, die im Dunkeln leuchten, oder Licht, das von Bäumen, Gebäuden, Menschen, oder Tieren reflektiert wird. Licht ist eine Energieart, die uns ständig umgibt. Das sichtbare Licht ist aber nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums, der Bereich der elektromagnetischen Strahlung, der unsere Welt erhellt. Sichtbares Licht ist nur der Teil, den wir direkt wahrnehmen. Lichtwellen benötigen keine Atome oder Moleküle, um sich fortzubewegen. Wenn sie einen Träger bräuchten, wäre die Erde dunkel, weil fast unser gesamtes Licht von der Sonne kommt und den fast leeren Raum zwischen Erde und Sonne durchläuft. Da es sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, benötigt das Licht für die 150 Millionen Kilometer nur circa acht Minuten. Die Leuchtkraft, oder Helligkeit, ist eng mit der Amplitude der Lichtwellen verknüpft. Sie wird umso kleiner, je weiter die Lichtquelle entfernt ist. Da sich Licht von einer Quelle gleichmäßig im Raum ausbreitet, ist es in größerer Entfernung weniger konzentriert und damit erscheint es licht schwächer. Dies verringert die Beleuchtungsstärke, also wie viel Licht von einer Quelle auf ein bestimmtes Objekt oder eine Oberfläche fällt. Für die Sichtbarkeit eines Gegenstandes ist es entscheidend, dass Lichtwellen darauf treffen. Wir sehen zwar viele direkte Lichtquellen, aber die meisten Dinge sehen wir, weil das reflektierte Licht von ihrer Oberfläche in unser Auge tritt und von unserem Gehirn als Bild interpretiert wird. Ganz gleich ob natürlich oder künstlich, diese Energieform ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens: Sie ermöglicht uns zu sehen und ist eine der Voraussetzungen für Leben auf der Erde.
Was ist Licht? Übung
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Nenne die Eigenschaften von Licht.
TippsNur aktive Lichtquellen (selbstleuchtende Körper) senden Licht aus. Die Sonne ist eine solche Lichtquelle.
Körper, die passive Lichtquellen sind (beleuchtete Körper), reflektieren das Licht nur.
Das Licht der Sonne gelangt durch die Leere des Weltraums zur Erde. Dabei ist es sehr schnell.
Wird die Sonne dunkler, nur weil du weiter weg bist?
LösungAktive Lichtquellen (selbstleuchtende Körper) senden aktiv Licht aus. Die Sonne, ein Feuer aber auch glühendes Metall sind aktive Lichtquellen. Beleuchtete Körper wie ein Stuhl aber auch ein Mensch werden vom Licht der aktiven Lichtquellen getroffen. Ein Teil des Lichtes wird dabei reflektiert. Daher werden sie auch passive Lichtquellen genannt. Trifft dieses Licht auf unsere Augen, können wir beleuchtete Körper sehen.
Von der Sonne gelangt sehr schnell, sehr viel Energie in Form von Licht und Wärmestrahlung zur Erde. Gerade einmal 8 Minuten braucht es für diese Strecke. Dabei braucht es kein Trägermedium wie Gasteilchen, Atome oder Moleküle.
Diese Aussagen sind dementsprechend korrekt:
- Alles, was für uns sichtbar ist, sendet Licht aus oder reflektiert Licht.
- Zu den Licht aussendenden Gegenständen zählen die Sonne, die Sterne und auch Lichtquellen.
- Licht benötigt für die Wegstrecke von $150$ Mio. km ca. $8$ Minuten von der Sonne zur Erde.
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Beschreibe den Weg des Lichts.
TippsLicht wird von der aktiven Lichtquelle gleichmäßig in den Raum gesendet. Somit wird jeder Gegenstand im Raum beleuchtet und kann das Licht reflektieren, welches in unsere Augen fällt.
Licht breitet sich auf mehreren Wegen von der aktiven Lichtquelle und von allen Gegenständen im Raum (passive Lichtquellen) zu unseren Augen aus. Nur durch diese beiden Wege sieht ein Auge einen Gegenstand.
LösungEine aktive Lichtquelle beleuchtet alle Gegenstände, auch unsere Augen.
Licht muss in unser Auge gelangen, sonst sehen wir nichts, es ist dunkel. Das Licht muss aber ebenfalls auf den Gegenstand treffen und in unsere Augen reflektiert werden. Es sind also drei Wege, die das Licht zurücklegen muss. Einen Gegenstand in einem dunklen Raum können wir nicht sehen. Unsere Augen sind nur Lichtempfänger.
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Bestimme die Farben und Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums.
TippsJe „kälter“ das Licht, desto kürzer ist die Wellenlänge gemessen in Nanometer.
Die Farben im Spektrum sind wie in einem Regenbogen sortiert. Es beginnt mit Violett und dann Blau.
Im Bereich von 380-750 nm befindet sich das sichtbare Licht.
LösungIm elektromagnetische Spektrum werden alle Arten elektromagnetischer Strahlung zusammengeführt. Im kleinen Bereich von 380-750 nm befindet sich das sichtbare Licht. Es ist wie ein Regenbogen in Farben unterteilt.
Es beginnt mit dem kurzwelligen Licht: violett, blau, grün. Dann kommen die längeren Wellenbereiche: gelb, orange, rot. Das Spektrum wird also von „kalten“ Farben nach „warmen“ Farben aufgebaut.
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Erschließe die Schattenbildung bei zwei Lichtquellen.
TippsSchaue dir die beiden Schattenbereiche genauer an. Einer ist dunkler, zwei heller.
Der dunklere Bereich ist der Kernschatten.
LösungZwei Lichtquellen werfen mehrere Schatten. Den Verlauf der Lichtstrahlen kannst du im Bild sehen. Es gibt einen Bereich hinter dem Körper, wo sich die beiden Schattenbereiche überlagern. Hier ist es dunkler. Das ist der Kernschatten. Die beiden helleren Bereiche außen nennt man Halbschatten. Und dementsprechend heißen die Räume auch Kernschattenraum und Halbschattenraum. Sie werfen an die Oberfläche ein Kernschattenbild bzw. zwei Halbschattenbilder.
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Gib Beispiele für aktive und passive Lichtquellen an.
TippsAlles, was selber Licht aussendet, ist eine aktive Lichtquelle.
Alles, was selber kein Licht aussendet, ist eine passive Lichtquelle.
LösungAlle Gegenstände, die selber Licht aussenden, werden als aktive Lichtquellen bezeichnet. Hierzu zählen die Sonne, Lampen, Laserstrahlen aber auch Kerzen.
Alle Gegenstände, die Licht reflektieren, sind passive Lichtquellen. Ein Baum z.B. leuchtet nicht. Ein Hund hat keine Lampe eingebaut. Ebenso sind Menschen und Gebäude passive Lichtquellen.
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Ermittle die Helligkeit des Lichts anhand einer Sinuskurve.
TippsDie Höhe der Kurve bestimmt die Helligkeit des Lichts (Amplitude).
Schaue dir die Einteilung der y-Achse des Koordinatensystems an.
LösungDer höchste Punkt einer Sinuskurve heißt Amplitude. Je größer (bzw. je höher) dieser ist, desto heller ist das Licht. Vergleiche die Einteilung (Skalierung) der Koordinatensysteme der einzelnen Bilder. Schaue dann, welche Kurve den höchsten Berg hat und welche den kleinsten. Hast du Anfang und Ende gefunden, kannst du die übrigen Bilder sortieren.
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Gutes video
Hat mir weiter geholfen
Gut erklärt aber alles leider mit nem Toster aufgenommen
für mich hat mir sehr geholfen