s Hinter lichtundurchlässigen Hindernissen bildet sich bei Beleuchtung Schatten.

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Helga Egger
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1 Grundwien NuT Phyik 7. Jahrgangtufe I. Optik 1. Licht und Sehen, Schatten Wir ehen einen Gegentand nur, wenn Licht von ih auf unere Augen fällt. Wir untercheiden bei Körpern, die Licht auenden: - Lichtquellen, die Licht elbt erzeugen (z.b. Sonne, Kerze) - beleuchtete Körper, die da auftreffende Licht nur zurückwerfen (z.b. Mond) Licht breitet ich geradlinig au. k Lichtgechwindigkeit: Hinter lichtundurchläigen Hindernien bildet ich bei Beleuchtung Schatten. Beipiel: Gynaiu Fränkiche Schweiz Freundlicherweie zur Verf gung getellt vo Gynaiu Eckental. Reflexion und Brechung Wird Licht an eine Spiegel reflektiert, o gilt da Reflexiongeetz: Einfallender Strahl, Einfalllot und reflektierter Strahl liegen in einer Ebene. Der Einfallwinkel α it gleich de Reflexionwinkel α. Beipiel: Gegeneitige Lage von Gegentand G und Spiegelbild B bei Reflexion an eine Spiegel. Brechung: An der Grenze zwichen zwei verchiedenen, lichtdurchläigen Stoffen ändert da Licht eine Richtung, e wird gebrochen. Trifft ein Lichttrahl chräg von Luft auf Waer oder Gla, o wird er an der Grenzfläche zu Lot hin gebrochen. Trifft ein Lichttrahl chräg von Gla oder Waer auf Luft, o wird er an der Grenzfläche vo Lot weggebrochen. Die Stärke der Brechung hängt von der Farbe de Lichte und der Art der durchichtigen Materialien ab. So lät ich weiße Licht z.b. it eine Pria in eine Betandteile zerlegen. E entteht ein Spektru.

k Lichtgechwindigkeit: 300.000 Hinter lichtundurchläigen Hindernien bildet ich bei Beleuchtung Schatten. Beipiel: Gynaiu Fränkiche Schweiz Freundlicherweie zur Verf gung getellt vo Gynaiu Eckental.

2 Wird der Einfallwinkel α bei Übergang de Licht von eine optich dichteren Mediu zu eine optich dünneren Mediu (z.b. Waer zu Luft) zu groß, o kann da Licht da optich dichtere Mediu nicht ehr verlaen, ondern wird volltändig an der Grenzfläche reflektiert (Totalreflexion). 3. Abbildung von Gegentänden a) Lochkaera Gegentand Bild E entteht ein uncharfe Bild, da auf de Kopf teht und eitenverkehrt it. b) Linen Man verwendet Linen al Brenngla, Lupe oder zur Erzeugung eine charfen, lichttarken Bilde in optichen Geräten (z.b. Photo, Mikrokop, Fernrohr). Saelline f: Brennweite Für die Bildkontruktion verwendet an Paralleltrahl, Mittelpunkttrahl und Brenntrahl. Mit Saellinen können owohl reelle, al auch virtuelle Bilder erzeugt werden. Ein virtuelle Bild teht aufrecht und ercheint vergrößert, e kann nicht auf eine Schir aufgefangen werden (Verwendung der Line al Lupe). Ein reelle Bild ercheint auf eine Schir und it u 180 o gegenüber de Orginal gedreht. II. Elektriche Phänoene 1. Atoaufbau und Ladungen Atokern Elektronen in der Kernhülle Der Kern beteht au den Neutronen (elektrich neutral) und den Protonen (poitiv geladen). In der Hülle befinden ich die Elektronen (negativ geladen). Ein elektrich neutrale Ato beitzt gleich viele Protonen wie Elektronen.

b) Linen Man verwendet Linen al Brenngla, Lupe oder zur Erzeugung eine charfen, lichttarken Bilde in optichen Geräten (z.b. Photo, Mikrokop, Fernrohr).

3 Ein Körper kann durch Reiben geladen werden. E wecheln dann Elektronen von eine Körper zu anderen. Auf de Körper, der Elektronen abgegeben hat, herrcht Elektronenangel. Er it dann poitiv geladen. Auf de anderen Körper, der Elektronen aufgenoen hat, herrcht Elektronenüberflu. Er it dann negativ geladen.. Elektriche Strokreie Man untercheidet Gleichtroquellen it fete Plu- und Minupol (z.b. Batterie) und Wecheltroquellen, bei denen die Pole tändig wecheln (z.b. Steckdoe). Ein einfacher Strokrei beteht au - Stroquelle - Kabel und Schalter - Verbraucher (z.b. Lape) Stro fließt nur bei gechloene Strokrei. Man untercheidet Leiter (z.b. Metalle) und Nichtleiter (z.b. Kunttoff). Die Wirkungen de elektrichen Stroe ind Wäre (z.b. Waerkocher), Licht (z.b. Glühlape) und Magnetiu (z.b. Elektroagnet). Voricht: Lebengefahr bei Netztro! 3. Strotärke, Spannung und Widertand In etallichen Leitern bewegen ich Elektronen vo Minu- zu Plupol der Stroquelle, während die Atokerne ortfet bleiben. Die elektriche Strotärke I it ein Maß dafür, wie viele Ladungen je Sekunde an einer Stelle de Strokreie vorbeifließen. Einheit: [I] = 1A (Apere) Die Strotärke it an jeder Stelle eine unverzweigten Strokreie gleich groß. Die Spannung U it Urache für den elektrichen Stro. Je größer ie it, deto größer it auch die Strotärke, die in eine betiten Strokrei fließt. Einheit: [U] = 1V (Volt). Der elektriche Widertand R eine Bauteil gibt an, wie tark der Stro durch da Bauteil behindert wird. Einheit: [R] = 1Ω (Oh). 4. Magnetiu Magnete beitzen tet Nord-und Südpol. Gleichnaige Pole toßen ich ab, ungleichnaige Pole ziehen ich an. Eine von Stro durchfloene Spule wird zu Magneten. Ein Elektroagnet beteht au einer Spule it Eienkern. III. Kräfte und Bewegungen 1. Gechwindigkeit Δ Die Gechwindigkeit v it gleich Weg durch Zeit, genauer: v = Δt Da Δ in der Forel teht für einen Unterchied. Z.B. Δ = 1 it 1 : Ort a Beginn der Bewegung; : Ort a Ende der Bewegung Die Gechwindigkeit gibt an, wie chnell ich ein Körper bewegt. k k k übliche Einheiten: 1 oder 1. Urechnung: 1 = 3,6 und 1 = 1:3,6 h h h Bei kontanter Gechwindigkeit it der Weg proportional zur Zeit t (Urprunggerade i Zeit-Weg- Diagra).

b. Steckdoe). Ein einfacher Strokrei beteht au - Stroquelle - Kabel und Schalter - Verbraucher (z.b. Lape) Stro fließt nur bei gechloene Strokrei. Man untercheidet Leiter (z.b. Metalle) und Nichtleiter (z.

4 . Bechleunigung Die Bechleunigung a gibt an, wie tark ich die Gechwindigkeit eine Körper in einer betiten Zeit ändert. Δv a = Einheit: : [a] = 1 Δ t ( = 1 ) 3. Der Kraftbegriff Kräfte erkennt an an ihren Wirkungen : - Änderung de Betrag oder Richtung von Gechwindigkeiten - Verforung von Körpern Kräfte beitzen Richtung, Betrag und Angriffpunkt. Da Newtonche Grundgeetz lautet: Kraft = Mae al Bechleunigung kg Einheit: : [F] = 1N (1Newton) E gilt: 1N =1 F = a 1N it die Kraft, die bei einer Mae von 1kg in 1 eine Gechwindigkeitänderung von 1 bewirkt. Wechelwirkunggeetz: Übt ein Körper A auf einen Körper B eine Kraft au, dann übt auch Körper B auf Körper A eine gleich große Kraft au ( actio gegengleich reactio ). - Trägheitatz: Ein Körper bleibt in Ruhe oder behält eine Gechwindigkeit (Betrag und Richtung) bei, wenn keine Kraft auf ihn wirkt oder Kräftegleichgewicht herrcht. 4. Mae, Fallbechleunigung und Gewichtkraft Mae Sie it ein Maß dafür, au wie viel Teilchen ein Körper beteht: Einheit: [ ] = 1kg Fallbechleunigung g Durch die Maenanziehung (Gravitation) zwichen Körpern werden alle Gegentände auf der Erde zu Erdittelpunkt hin bechleunigt. Gleiche gilt auch auf anderen Hielkörpern. Wie tark die Bechleunigung it, hängt vo Ort ab, an de an ich befindet. Z.B.: g Erde = 9,81 gmond = 1,6 Die Kraft, it der ein Körper von der Erde (oder eine anderen Hielkörper angezogen wird, heißt Gewichtkraft oder Schwerkraft F G. Nach de Newtonchen Grundgeetz F= a erhält an: = g Die Gewichtkraft it folglich ebenfall ortabhängig. F G

Da Newtonche Grundgeetz lautet: Kraft = Mae al Bechleunigung kg Einheit: : [F] = 1N (1Newton) E gilt: 1N =1 F = a 1N it die Kraft, die bei einer Mae von 1kg in 1 eine Gechwindigkeitänderung von 1

5 Beipiel: Berechne die Gewichtkraft eine Körper der Mae 100g auf der Erde und auf de Mond. Erde: Mond: F = g = g Erde 0,1kg 9,81 1, 0N = F = g = g Mond 0,1kg 1,6 0, 16N = 5. Vektorielle Addition von Kräften Kräfte, die einen geeinaen Angriffpunkt beitzen, kann an zuaenetzen. Dabei ergibt die Vektoraddition der Kraftpfeile die Eratzkraft. 6. Kraft und Verforung von Körpern Je größer der Betrag einer Kraft it, deto größer it die durch ie hervorgerufene Wirkung. Bei nicht zu F tark belateten Federn gilt da Hookeche Geetz: = D = kontant. Mit der Federhärte D (Einheit: [D] = 1 c N ) und der Dehnung. IV. Allgeeine zu Löen von Aufgaben it Hilfe phyikalicher Foreln 1. Größe und Einheit Jede phyikaliche Größe (z.b. Spannung) wird durch einen Forelbuchtaben (z.b. U) abgekürzt und beitzt eine Einheit (z.b. 1V).. Gültige Ziffern Für die Zahl der gültigen Ziffern einer Größe zählen alle Ziffern ungleich Null und alle Nullen a Ende der Zahl. Nullen vor der erten Ziffer ungleich Null zählen nicht. Beipiele: 1,3 kg (3 gültige Ziffern) 0, N (1g.Z.) 5,00 c (3g.Z.) 0, N (g.z.) Da Endergebni einer Aufgabe wird tet it o vielen gültigen Ziffern angegeben, wie die ungenauete Angabe hat (iehe unten). 3. Löungchea für Aufgaben Häufig it e innvoll, die gegebenen Größen und die geuchten Größen nochal au de Text abzuchreiben. Foreln ollten in der Regel zuert nach der geuchten Variable aufgelöt werden und dann ert eingeetzt werden. Beipiel: Eine Feder der Federhärte,00N/c wird u 3,1c gedehnt. Berechne die dazu nötige Kraft. geg.: D=,00N/c; =3,1c ge.: F F N Lö.: D = F = D = 3,5c= 7, 0N c (zwei gültige Ziffern bei Ergebni, da die ungenauete Angabe =3,1c it)

Kraft und Verforung von Körpern Je größer der Betrag einer Kraft it, deto größer it die durch ie hervorgerufene Wirkung. Bei nicht zu F tark belateten Federn gilt da Hookeche Geetz: = D = kontant.

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