Physik, 9. Klasse/ Optik/ Ausbreitung

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[Bearbeiten] Lichtbündel

Wenn man Licht zeichnerisch darstellen will, macht man sich für gewöhnlich nicht die Arbeit, jeden einzelnen Lichtstrahl zu zeichnen. Man würde in 100 Jahren nicht damit fertig werden. Deswegen beschränkt man sich darauf, lediglich die beiden äußersten Strahlen zu zeichnen. Diese werden als Randstrahlen bezeichnet. Das ganze sieht dann etwa so aus:

Randstrahlen

Bei dieser Lampe wird der Abstand zwischen den Randstrahlen immer größer, allerdings kann man dies durch Linsen und Spiegel ändern.

Lichtbündel

Allerdings bleibt das konvergierende Bündel, wie unschwer zu erkennen, nicht die ganze Zeit so. An einer Stelle, dem Brennpunkt, entsteht ein divergierendes Lichtbündel. Zu den Linsen kommen wir später nochmal (Den Teil gibts noch nicht).

[Bearbeiten] Streulicht

Durch das Auge kann der Mensch Licht wahrnehmen. Jeder Körper kann durch eine Lichtquelle (Glühbirne, Kerze, ...) beleuchtet, er sendet dann dann das Licht in seiner Farbe zurück. Das bezeichnet man als Streuung.

Ein Lichtstrahl trifft auf einen Körper und wird gestreut

[Bearbeiten] Entstehung von Schatten

Lichtstrahlen

Licht breitet sich geradlinig aus. Schatten ist der Bereich an den kein Lichtstrahl gelangt.

Ein Körper versursacht Schatten

[Bearbeiten] Zwei punktuelle Lichtquellen

Ein Körper wird von zwei Lichtquellen beleuchtet

Der Bereich, der nicht vollständig ausgeleuchtet ist, wird als Halbschatten bezeichnet. Der vollständig dunkle Bereich heißt Kernschatten

[Bearbeiten] Ausgedehnte Lichtquellen

Ein Körper wird von einer ausgedehnte Lichtquelle beleuchtet

Hier wird der Bereich, in dem der Übergang zwischen vollständiger und keiner Ausleuchtung als Übergangsschatten bezeichnet.

[Bearbeiten] Lichtgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit des Lichtes kann mithilfe eines Laserstrahles, der zum Mond geschickt wird, gemessen werden. Die doppelte Entfernung zwischen Erde und Mond wird durch die Zeitdauer zwischen der Absendung und der Sichtbarkeit des Laserstrahles geteilt:

[Bearbeiten] Mondphasen

A: Erde – B: Erdmond – C: Umlaufrichtung des Mondes – D: Mondbahn um die Erde – E: Sonnenstrahlen.

Der Mond wird bei seiner Wanderung um die Erde von der Sonne beleuchtet, er leuchtet nicht selbst. Wie wir auf der Erde den Mond dabei wahrnehmen, wird aus der unteren Grafik deutlich.

Die Stellungen des Mondes nennt man: 1. Neumond, 3. erstes Viertel, 5. Vollmond, 7. letztes Viertel.

[Bearbeiten] Sonnen- und Mondfinsternis

Eine Sonnenfinsternis kann nur bei Neumond entstehen. Da die Mondbahn nicht auf der Ebene Sonne-Erde liegt, entsteht nicht bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis.

Eine Mondfinsternis entsteht, wenn der Vollmond im Erdschatten steht, dies ist nur bei Vollmond möglich.

Bei Position 1 und 4 herrscht eine Mondfinsternis, bei Position 2 und 3 ein Sonnenfinsternis.