DOWNLOAD. Optik: Sichtbarkeit von Körpern. Grundwissen Optik und Akustik. Nabil Gad. Downloadauszug

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1 DOWNLOAD Nabil Gad Optik: Sichtbarkeit :08 Uhr Seite 1 von Körpern Die Bergedorfer Produktpalette: Kopiervorlagen Unterrichtsideen Klammerkarten COLORCLIPS Lehrer- und Schülerkarteien Fachbücher Lernsoftware Bücherservice Edition Bitte ausreichend frankieren. Liebe Lehrerin, lieber Lehrer, Sie haben sich für Bergedorfer Kopiervorlagen entschieden. Darüber freuen wir uns und wüssten gern, ob Sie mit unserem Produkt zufrieden sind. Bitte geben Sie dieser Kopiervorlagenmappe eine Schulnote von 1 bis 6! Best.-Nr Note: Verlag AAP Lehrerfachverlage GmbH Postfach Buxtehude nnenlernen: ichtsideen Ethikunterricht anschaulich und handlungsorientiert! Diese Mappe hat die Ziele, Schülerinnen und Schüler zu einer kritischen Auseinandersetzung mit der Umwelt und ihrem persönlichen Lebensbereich zu führen. Die fünf Themenstränge werden schülernah und handlungsorientiert erschlossen. Der Einsatz der Arbeitsblätter ist jederzeit in der Abfolge veränderbar. Diese Materialien sind eine wertvolle Hilfe auch für fachfremd unterrichtende Lehrerinnen und Lehrer. Aus dem Inhalt: Unser Lebensweg Ordnungen regeln das Zusammenleben Menschen begegnen einander Glück haben Freude empfinden Auch das Leid gehört zum Leben Nabil Gad Grundwissen Optik und Akustik Klasse Bergedorfer Kopiervorlagen rstücke sunterricht Bühne aufbereitet von Akteuren und Publiheaterstücke verknüpfen des Alten und Neuen Tee mit der Lebenswelt und che Hinweise zur Umsetestaltung, zu Requisiten en es kinderleicht, die esuch von auswärts, Die mal die Geduld verlor er, Der verlorene Sohn ferne Schülerinnen und Geschichten auseinanischen Inhalten finden. Downloadauszug aus dem Bergedorfer Originaltitel: Kopiervorlagen ideenreiche, praxiserprobte Konzepte moderne, zeitgemäße Gestaltung methodische Offenheit Erleichterung der Unterrichtsvorbereitungen Winfried Röser Ethik 5./6. Klasse Pflegehinweis Zur Sicherung einer langen Lebensdauer Ihrer hochwertigen Kopiervorlagen empfehlen wir, die einzelnen Blätter in Klarsichthüllen aufzubewahren.

2 n I Damit wir mit unseren etwas sehen können, brauchen wir Licht. n sind Körper, die uns zur Verfügung stellen. So wird unser Tageslicht durch unsere wichtigste (die ) zur Verfügung gestellt. Weil natürliche n, wie beispielsweise die, die Sterne oder der Mond, uns nicht immer stehen, haben wir Menschen noch weitere n für uns entdeckt bzw. erfunden. Nachdem wir Menschen vor mehreren Millionen Jahren das Feuer für uns entdeckten, haben wir später künstliche n, wie z. B. die Fackel, die Öllampe und die Kerze erfunden. Erst Ende des 19. Jahrhunderts wurde die erfunden und im Laufe des 20. Jahrhunderts fortlaufend weiterentwickelt. Dabei standen zunächst Haltbarkeit und später der Energieverbrauch der im Mittelpunkt der Entwicklung. So gibt es heute Weiterentwicklungen der Glühlampe wie beispielsweise, und die. Liste die in genannten n tabellarisch auf. Natürliche n Künstliche n Erkläre den Begriff. Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 1 Verlag, Buxtehude

3 n II a) Worin liegt der Unterschied zwischen n 1. Ordnung und 2. Ordnung? b) Vervollständige die nachfolgenden Tabellen. 1. Ordnung Künstliche Natürliche 2. Ordnung Frontstrahler Künstliche Natürliche Nachdem man den Raum abgedunkelt hat, stülpt man ein Küchensieb über die bereits eingeschaltete Glühlampe und zerstäubt etwas Puder oder Kreidestaub über das Sieb. a) Beschreibe, was man bei dem hier beschriebenen Experiment beobachten kann. b) Vervollständige: n strahlen ab, das sich in alle Richtungen ausbreitet. Die Ausbreitung des Lichtes lässt sich zeichnerisch mithilfe von darstellen. Mehrere Lichtstrahlen ergeben dabei ein. Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 2 Verlag, Buxtehude

4 Die Lichtgeschwindigkeit Schaltet man das Licht ein, scheint es so, als ob das Licht keine Zeit braucht um sich. Physiker haben herausgefunden, dass auch das Licht eine bestimmte benötigt, um einen Weg zurückzulegen. Jedoch ist das Licht so schnell, dass man seine von km pro Sekunde (im Vakuum) im Alltag nicht beobachten kann. Die ist von unserem Planeten (durchschnittlich)150 Millionen km entfernt. Berechne, wie lange das Licht der (im Vakuum bzw. in Luft) braucht, bis es die Erde erreicht. Die Funksignale, die vom Mond zur Erde gesendet werden, benötigen 1,27 Sekunden. Berechne, wie weit der Mond von der Erde entfernt ist. Hinweis: Gehe davon aus, dass sich die Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Aufgabe 4 Da Sterne sehr weit von der Erde entfernt sind, gibt man ihre Entfernung nicht in km, sondern in an. Dabei ist ein Lichtjahr die, die das Licht innerhalb eines zurücklegt. Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 3 Verlag, Buxtehude

5 Die Lichtausbreitung Licht ist. Erst wenn es auf trifft und die Lichtstrahlen in unser Auge abgelenkt werden, können wir es erkennen. Licht breitet sich also in alle aus, bis es auf einen trifft. Wie weit reicht das Licht einer Taschenlampe? Theoretisch würden alle Lichtstrahlen weit reichen. Der Grund, warum das Lichtbündel immer wird, liegt daran, dass es in der Luft auf Materie wie beispielsweise Staub trifft. Durch wird das Licht abgelenkt und erreicht sein Ziel nicht mehr. In der Abbildung sieht man, wie auf einen Glaskörper treffen. Nachdem die Lichtstrahlen und auf den Körper treffen, werden sie. Lichtstrahl wird von dem Glaskörper. Alle anderen Lichtstrahlen werden von dem Glaskörper unterschiedlich stark. a) Was passiert mit dem Licht einer Taschenlampe, wenn es auf Alufolie trifft? b) Was passiert mit dem Licht einer Taschenlampe, wenn es auf weiße Pappe und wenn es auf schwarze Pappe trifft? Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 4 Verlag, Buxtehude

6 Wie entstehen Schatten? Aufgabe Vervollständige das Versuchsprotokoll. Material / Skizze, (Taschenlampe) Gegenstand Wand Durchführung I) Richte den Lichtkegel der (Taschenlampe) auf eine helle Wand und halte dabei den Gegenstand zwischen und Wand. II) Verändere den Abstand zwischen dem Gegenstand und der Wand. III) Verändere den zwischen der (Taschenlampe) und der Wand. Der zwischen dem Gegenstand und der Wand soll sich dabei nicht ändern. Beobachtung I) II/III) Die ändert sich. Ergebnis I) Der Gegenstand zwischen und Wand erzeugt ein, weil der diesen Bereich der Wand nicht erreichen. Vom Schattenraum aus ist auch die nicht sichtbar, weil die Sicht dor - thin versperrt. II) Je größer der Abstand, umso wird der Schatten. III) Je Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 5 Verlag, Buxtehude

7 Kern- und Halbschatten Vervollständige das Versuchsprotokoll. Material / Skizze, Durchführung Platziere beide n wie in der Skizze dargestellt. Beobachtung Ergebnis Der Schatten (Kernschatten) entsteht, weil von der 1. noch von der 2. Lichtstrahlen erreichen. Die Schatten (Halbschatten) entstehen, weil sie jeweils von der aufgehellt werden. Die Anzahl der Schattenbilder hängt von der Anzahl der ab. a) Warum erzeugt eine Glühlampe einen scharfen Schatten und eine Leuchtstoffröhre (z. B. Neonröhre) einen weichen Schatten? b) Wie beleuchtet man einen Raum möglichst schattenfrei? c) Warum möchte man möglichst schattenfrei beleuchten? Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 6 Verlag, Buxtehude

8 Das Universum in Licht und Schatten Tag und Nacht Die Erde dreht sich innerhalb von Stunden einmal um. So erreichen die der innerhalb dieser Zeit unterschiedliche Erdteile. So kommen Tag und zustande. Die Jahreszeiten Innerhalb (365 Tage) kreist die Erde um die. Dabei steht die Erdachse schräg zur. Dadurch ergeben sich die Jahreszeiten mit ihren unterschiedlich langen bzw. Nächten. Der Mond Der Mond ist eine helle undurchsichtige Kugel, die von der wird. Das Mondlicht, welches wir von der Erde aus sehen, ist also das Licht der. Die nfinsternis Bei einer totalen nfinsternis wird es tagsüber für ei- nlicht nen kurzen Augenblick. Das liegt daran, dass das Licht der die nicht mehr er- Mond Erde reicht, weil sich der Mond zwischen und geschoben hat. Der Mond erzeugt dadurch einen nlicht Kernschatten Halbschatten, der auf einen Teil der Erde fällt. Die Mondphasen Von der Erde aus betrachtet, erscheint uns der in unterschiedlichen Größen. Die Größe des Mondes ändert sich tatsächlich. Wir nur den von der angestrahlten Teil des Mondes. So ist z. B. bei 1. Viertel Vollmond Erde Neumond zunehmender Mond die unbeleuchtete Seite des Mondes der Erde zugewandt. Bei Vollmond hingegen ist die vollständig Seite des Mondes zu sehen. abnehmender Mond letztes Viertel Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 7 Verlag, Buxtehude

9 Die Lochbildkamera (Camera Obscura) Camera obscura Die ist die Kamera der Welt und Aristoteles hat ihr Prinzip schon im 4. Jahrhundert v. Chr. erkannt. Das anvisierte Objekt wurde dabei auf der Kamerarückwand und seitenverkehrt abgebildet. Danach konnte es einfach auf übertragen werden. Wie entsteht das Bild auf der Kamerarückwand? Die reflektierten eines Gegenstandes gelangen durch auf der Kamera. Da die Lichtstrahlen sich ausbreiten und sich im Loch Öffnung Loch überkreuzen, erscheint ein stehendes und Bild. a) Wieso entsteht auf der Kamerarückwand nur ein lichtschwaches Bild? b) Welche Folgen hat die Vergrößerung der Kameraöffnung? Konstruiere den Gegenstand auf der Rückwand der Lochbildkamera. Kamerarückwand Lochblende Gegenstand Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 8 Verlag, Buxtehude

10 Lösungen n I Damit wir mit unseren Augen etwas sehen können, brauchen wir Licht. n sind Körper, die uns Licht zur Verfügung stellen. So wird unser Tageslicht durch unsere wichtigste (die ) zur Verfügung gestellt. Weil natürliche n, wie beispielsweise die, die Sterne oder der Mond, uns nicht immer zur Verfügung stehen, haben wir Menschen noch weitere n für uns entdeckt bzw. erfunden. Nachdem wir Menschen vor mehreren Millionen Jahren das Feuer für uns entdeckten, haben wir später künstliche n, wie z. B. die Fackel, die Öllampe und die Kerze erfunden. Erst Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Glühlampe erfunden und im Laufe des 20. Jahrhunderts fortlaufend weiterentwickelt. Dabei standen zunächst Haltbarkeit und später der Energieverbrauch der im Mittelpunkt der Entwicklung. So gibt es heute Weiterentwicklungen der Glühlampe wie beispielsweise, die Neonröhre die Energiesparlampe und die. Leuchtdiode Liste die in genannten n tabellarisch auf. Natürliche n Künstliche n Fackel Sterne Öllampe Mond Kerze Feuer Neonröhre Energiesparlampe Leuchtdiode Erkläre den Begriff. Eine ist ein Körper, von dem das Licht kommt bzw. abgegeben wird. Verlag, Buxtehude 1 n II a) Worin liegt der Unterschied zwischen n 1. Ordnung und 2. Ordnung? n 1. Ordnung erzeugen das Licht, wohingegen n 2. Ordnung das Licht zurückwerfen (reflektieren). b) Vervollständige die nachfolgenden Tabellen. 1. Ordnung Künstliche Natürliche Sterne Lampe 2. Ordnung Künstliche Frontstrahler Straßenschilder Mond Natürliche Nachdem man den Raum abgedunkelt hat, stülpt man ein Küchensieb über die bereits eingeschaltete Glühlampe und zerstäubt etwas Puder oder Kreidestaub über das Sieb. a) Beschreibe, was man bei dem hier beschriebenen Experiment beobachten kann. Man sieht, dass das Licht der Glühlampe sich geradlinig in alle Richtungen ausbreitet. b) Vervollständige: n strahlen Licht ab, das sich geradlinig in alle Richtungen ausbreitet. Die Ausbreitung des Lichtes lässt sich zeichnerisch mithilfe von Lichtstrahlen darstellen. Mehrere Lichtstrahlen ergeben dabei ein. Lichtbündel Verlag, Buxtehude 2 Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: 42 9 Verlag, Buxtehude

11 Lösungen Die Lichtgeschwindigkeit Schaltet man das Licht ein, scheint es so, als ob das Licht keine Zeit braucht um sich. fortzubewegen Physiker haben herausgefunden, dass auch das Licht eine bestimmte Zeit benötigt, um einen Weg zurückzulegen. Jedoch ist das Licht so schnell, dass man seine (Ausbreitungs-) geschwindigkeit von km pro Sekunde (im Vakuum) im Alltag nicht beobachten kann. Die ist von unserem Planeten (durchschnittlich)150 Millionen km entfernt. Berechne, wie lange das Licht der (im Vakuum bzw. in Luft) braucht, bis es die Erde erreicht km =^ 1 s km =^ x x = 500 s Die Funksignale, die vom Mond zur Erde gesendet werden, benötigen 1,27 Sekunden. Berechne, wie weit der Mond von der Erde entfernt ist. Hinweis: Gehe davon aus, dass sich die Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten km s 1,27 s = km Aufgabe 4 Da Sterne sehr weit von der Erde entfernt sind, gibt man ihre Entfernung nicht in km, sondern in Lichtjahren an. Dabei ist ein Lichtjahr die, Entfernung die das Licht innerhalb eines Jahres zurücklegt. Verlag, Buxtehude 3 Die Lichtausbreitung Licht ist. unsichtbar Erst wenn es auf Körper trifft und die Lichtstrahlen in unser Auge abgelenkt werden, können wir es erkennen. Licht breitet sich also geradlinig in alle Richtungen aus, bis es auf einen Körper trifft. Wie weit reicht das Licht einer Taschenlampe? Theoretisch würden alle Lichtstrahlen unendlich weit reichen. Der Grund, warum das Lichtbündel immer schwächer wird, liegt daran, dass es in der Luft auf Materie wie beispielsweise Staub trifft. Durch die Materie wird das Licht abgelenkt und erreicht sein Ziel nicht mehr. In der Abbildung sieht man, wie Lichtstrahlen auf einen Glaskörper treffen. Nachdem die Lichtstrahlen und auf den Körper treffen, werden sie. zurückgeworfen Lichtstrahl wird von dem Glaskörper. geschluckt Alle anderen Lichtstrahlen werden von dem Glaskörper unterschiedlich stark. abgelenkt a) Was passiert mit dem Licht einer Taschenlampe, wenn es auf Alufolie trifft? Es wird reflektiert (zurückgeworfen). b) Was passiert mit dem Licht einer Taschenlampe, wenn es auf weiße Pappe und wenn es auf schwarze Pappe trifft? Bei weißer Pappe wird das auftreffende Licht reflektiert. Bei schwarzer Pappe wird das auftreffende Licht absorbiert (geschluckt). Verlag, Buxtehude 4 Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: Verlag, Buxtehude

12 Lösungen Wie entstehen Schatten? Aufgabe Vervollständige das Versuchsprotokoll. Material / Skizze, Gegenstand (Taschenlampe) Gegenstand Wand Durchführung I) Richte den Lichtkegel der (Taschenlampe) auf eine helle Wand und halte dabei den Gegenstand zwischen und Wand. II) Verändere den Abstand zwischen dem Gegenstand und der Wand. III) Verändere den Abstand zwischen der (Taschenlampe) und der Wand. Der Abstand zwischen dem Gegenstand und der Wand soll sich dabei nicht ändern. Beobachtung Auf der Wand entsteht ein Schatten. I) II/III) Die Größe des Schattens ändert sich. Ergebnis I) Der Gegenstand zwischen und Wand erzeugt ein, Schattenbild weil die Lichtstrahlen der diesen Bereich der Wand nicht erreichen. Vom Schattenraum aus ist auch die nicht sichtbar, weil der Gegenstand die Sicht dor - thin versperrt. II) Je größer der Abstand, des Gegenstandes von der Wand umso größer wird der Schatten. III) Je größer der Abstand der Lampe vom Gegenstand, umso kleiner wird der Schatten. Verlag, Buxtehude 5 Kern- und Halbschatten Vervollständige das Versuchsprotokoll. Material / Skizze, 2 n Objekt (Gegenstand) Durchführung Platziere beide n wie in der Skizze dargestellt. Beobachtung Es entstehen unterschiedlich dunkle Schatten. Ergebnis Der dunklere Schatten (Kernschatten) entsteht, weil weder von der 1. Lichtquel- die Wand helleren le noch von der 2. Lichtstrahlen erreichen. Die Schatten (Halbschatten) entstehen, weil sie jeweils von der anderen aufgehellt werden. Die Anzahl der Schattenbilder hängt von der Anzahl der n ab. a) Warum erzeugt eine Glühlampe einen scharfen Schatten und eine Leuchtstoffröhre (z. B. Neonröhre) einen weichen Schatten? Im Modell lässt sich eine Leuchtstoffröhre durch mehrere Glühlampen abbilden. Durch die Vielzahl der aneinandergereihten n entstehen viele aufgehellte Schatten, die ineinander fließen und somit als weicher Schatten sichtbar werden. b) Wie beleuchtet man einen Raum möglichst schattenfrei? Durch indirekte Beleuchtung, wie z. B. mit einem Deckenfluter. c) Warum möchte man möglichst schattenfrei beleuchten? Damit die Schatten das Arbeiten/Schreiben nicht stören. Verlag, Buxtehude 6 Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: Verlag, Buxtehude

13 Lösungen Das Universum in Licht und Schatten Tag und Nacht Die Erde dreht sich innerhalb von 24 Stunden einmal um. ihre Achse So erreichen die Lichtstrahlen der innerhalb dieser Zeit unterschiedliche Erdteile. So kommen Tag und Nacht zustande. Die Jahreszeiten Innerhalb eines Jahres (365 Tage) kreist die Erde um die. Dabei steht die Erdachse schräg zur. Dadurch ergeben sich die Jahreszeiten mit ihren unterschiedlich langen Tagen bzw. Nächten. Der Mond Der Mond ist eine helle undurchsichtige Kugel, die von der angestrahlt wird. Das Mondlicht, welches wir von der Erde aus sehen, ist also das reflektierte Licht der. Die nfinsternis Bei einer totalen nfinsternis wird es tagsüber für einen kurzen Augenblick. nlicht dunkel Das liegt daran, Erde dass das Licht der die Erde Mond nicht mehr erreicht, weil sich der Mond zwischen und Erde geschoben hat. Der Mond erzeugt dadurch einen, Kernschatten der auf einen Teil der Erde fällt. nlicht Neumond Kernschatten Halbschatten Die Mondphasen Von der Erde aus betrachtet, erscheint uns der Mond in unterschiedlichen Größen. Die Größe des Mondes ändert sich tatsächlich. nicht Wir sehen nur den von der angestrahlten Teil des Mondes. So ist z. B. bei Neumond die unbeleuchtete Seite des Mondes 1. Viertel Erde letztes Viertel Vollmond zunehmender Mond der Erde zugewandt. Bei Vollmond hingegen ist die vollständig angestrahlte Seite des Mondes zu sehen. abnehmender Mond Verlag, Buxtehude 7 Die Lochbildkamera (Camera Obscura) Camera obscura Die Camera obscura ist die erste Kamera der Welt und Aristoteles hat ihr Prinzip schon im 4. Jahrhundert v. Chr. erkannt. Das anvisierte Objekt wurde dabei auf der Kamerarückwand auf dem Kopf und seitenverkehrt abgebildet. Danach konnte es einfach auf Papier übertragen werden. Wie entsteht das Bild auf der Kamerarückwand? Die reflektierten Lichtstrahlen eines Gegenstandes gelangen durch die Öffnung ( Loch ) auf die Rückwand der Kamera. Da die Lichtstrahlen sich geradlinig ausbreiten und sich im Loch Öffnung Loch überkreuzen, erscheint ein auf dem Kopf stehendes und seitenverkehrtes Bild. a) Wieso entsteht auf der Kamerarückwand nur ein lichtschwaches Bild? Weil durch die winzige Öffnung nur wenig Licht gelangt. b) Welche Folgen hat die Vergrößerung der Kameraöffnung? Das Bild auf der Kamerarückwand wird zwar lichtstärker, aber dafür unschärfer. Konstruiere den Gegenstand auf der Rückwand der Lochbildkamera. Kamerarückwand Lochblende Gegenstand Verlag, Buxtehude 8 Nabil Verlag, Gad: Buxtehude Optik: Verlag, Buxtehude

14 Impressum 2011 Verlag, Buxtehude AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die Sie mittels eines Links oder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAP Lehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), die auf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen. Illustrationen: Seite 1: Kerze, Energiesparlampe (Marion El-Khalafawi), Glühlampe (Oliver Wetterauer), Seite 2: Glühlampe (Oliver Wetterauer), Seite 3: (Marion El-Khalafawi), Seite 5: Taschenlampe (Marion El-Khalafawi), Seite 6: Versuchsaufbau (Marion El-Khalafawi), Seite 7: Mondphasen (Marion El-Khalafawi), Seite 8: Schema Lochbildkamera (Marion El-Khalafawi) Konstruktionen: dtp-design Wahner und Loch Satz: dtp-design Wahner und Loch GbR, Leipzig Bestellnr.: 2404DA1 Nabil Gad: Optik: Verlag, Buxtehude 13