Konstruiere.
Konstruiere den Strahlverlauf. Beachte das zwischen Wasser und Luft Totalreflexion auftritt.
Wie verschwindet eine Münze in dem Wasserglas?
Ein Fisch schwimmt in einem Teich.
Konstruiere das Blickfeld des Fisches wenn der Grenzwinkel der Totalreflexion von Wasser nach Luft bei 49 ° liegt.
Konstruiere, wie du einen Speer werfen musst, wenn du einen Fisch im Wasser treffen möchtest der 45 ° vor dir schwimmt.
Das Fermat'sche Prinzip besagt, dass Licht immer den kürzesten Weg nimmt. Wird das Licht an einem Spiegel reflektiert, sagt uns das Reflexionsgesetz, dass der Einfallswinkel, gleich dem Ausfallswinkel ist und genau dann hat der Strahl den kürzesten Weg. Das hat Pierre de Fermat doch nett formuliert.
Nimm ein 10 m langes Seil und stell dir folgende Situtation vor. Du stehst am Punkt A in der Nähe des Nils, möchtest einen Becher Wasser am Bach füllen und ihn zu Punkt B bringen.
Eigentlich besagt das Fermat'sche Prinzip, das Licht den schnellsten Weg nimmt. Bisher war das auch der kürzeste Weg. Nun aber wird es anders. Es geht durchs Wasser und da wird Licht bekanntlich abgebremst.
Stellt euch auf eine Rasenfläche, markiert Start und Ziel sowie einen zu überquerenden Fluss in dem ihr nur halb so schnell seid.
Hier ein paar Statesments aus dem Unterricht der Klasse 7 an der CDSC:
Quellenangabe:
Lust auf mehr interaktive Experimente? Eine ausführliche Beschreibung und viele weitere Experimente findest du hier:
M. Kramer, "Physik als Abenteuer", Band 1, Aulis Verlag 2011
Schon mal überlegt wie man eigentlich darauf kam Fotos zu machen? Nun dazu muss man das Bild abbilden und das funktioniert erstaunlich einfach. Alles was du dazu brauchts ist:
Beim Betreten des Raumes ist es dunkel, wir begrüßen uns im Dunkeln und gewöhnen uns langsam an das schwache Licht. Lässt man nach ein paar Minuten Licht in das Klassenzimmer empfinden wir es als sehr grell. Wir dunkeln den Raum wieder ab und zünden auf dem Pult eine Kerze an: "Licht".
Jeder soll nun die Kerze mit Hilfe der mitgebrachten Leselupe/Linse auf einer Projektionsfläche abbilden. Hinweis: Funktionsprinzip der Kamera.
Eine Kerze strahtl selbst Licht aus. Ein anderer Gegenstand muss angestrahlt werden. Wir bilden zwei Kerzen ab, die sich gegenseitig anstrahlen oder noch besser: einen Schüler oder Schülerin. Als Lichtquelle dient dann ein Tageslichtprojektor.
Linsen unterscheiden sich in den Brennweiten. Wir gehen mit unseren Lupen ins Freie, achten auf brennfestem Untergrund und haben dunkles Papier dabei. Der Brennpunkt ist, wo es raucht, der Abstand zur Linse die Brennweite.
Hier ein paar Statesments aus dem Unterricht der Klasse 7 an der CDSC:
Skizze der Anordnung: (von Dennis Klasse 7 CDSC)
Quellenangabe:
Lust auf mehr interaktive Experimente? Eine ausführliche Beschreibung und viele weitere Experimente findest du hier:
M. Kramer, "Physik als Abenteuer", Band 1, Aulis Verlag 2011
Die Grafik zeigt das Funktionsprinzip einer Abbildung. Dort wo sich der Brennpunktstrahl und der Mittelpunktstrahl treffen, entsteht das Bild. Je nach Größe der Brennweite ist das Bild größer oder kleiner. In unserem Bispiel hat die Kerze eine Höhe von G = 1,5 cm die Gegenstandsweite ist g = 2,5 cm und die f = 1,5 cm. Aus der Konstruktion ergibt sich eine Bildgröße von B von etwas mehr als 1,5 cm.
Merke: Das Bild entsteht beim Schnittpunkt von Mittelpunkt- und Brennpunktstrahl.
Die Grafik zeigt einen Regenbogen in den Alpen. In dieser Aufgabe sollst du die Entstehung des Regenbogens erklären.