Verschlucktes Licht Wenn Farben verschwinden

Transkript

1 Verschlucktes Licht Wenn Farben verschwinden Scheint nach einem Regenschauer die Sonne, so kann ein Regenbogen entstehen. Dieser besteht aus vielen bunten Farben. Alle diese Farben sind im Sonnenlicht enthalten. Warum sehen wir überhaupt bunt? Weißes Licht (zum Beispiel Sonnenlicht) ist eine Mischung aus den 7 Spektralfarben, nämlich Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett). Die Grundfarben des weißen Lichts sind Rot, Grün und Blau. Schauen wir uns nun das Foto an! Die Sonne scheint auf die Wiese. Die Wiese nimmt einen Teil des Sonnenlichtes auf und strahlt den Rest ab. Dieser erscheint uns als seine Farbe. Hast du es verstanden? Dann ist folgender Lückentext kein Problem für dich! Grundfarben rotes Spektralfarben Wiese Sonnenlicht Blau Anteil Farbe Sonne Das Sonnenlicht besteht aus den sieben Spektralfarben. Zur Vereinfachung betrachten wir nur die Grundfarben: Rot, Grün und Blau. Die Sonne scheint auf die Wiese. Das heißt, auf die Wiese fällt rotes, grünes und blaues Licht. Die Wiese nimmt den roten und den blauen Anteil des Sonnenlichts auf. Den grünen Anteil strahlt die Wiese ab. Deshalb sehen wir die Wiese in grüner Farbe. 1

2 Schaue dir das nächste Foto an und kreuze die passenden Antworten an! Ich sehe Rot, weil grünes Licht abgestrahlt wird. rotes Licht abgestrahlt wird. blaues Licht abgestrahlt wird. Ich sehe den unteren Wagen blau, da der blaue Wagen rotes Licht aufnimmt. grünes Licht aufnimmt. blaues Licht aufnimmt. Man sagt auch: Der blaue Gegenstand schluckt das rote und grüne Licht. Wann können Farben verschwinden? Candela, kannst du dich noch erinnern? Im Anfangsvortrag haben wir gelernt, dass wir nur dann sehen können, wenn Licht in unser Auge zurück reflektiert wird. Ja, Kelvin, ich erinnere mich. Wusstest du, Kelvin, dass wir Farben immer richtig erkennen, selbst wenn wir sie durch eine grüne Tüte betrachten? Denkst du Candela hat Recht? Ja. Nein. 2

3 Versuch: 1. Nimm die grüne Hussel Tüte, aber schaue nicht hinein!! Halte die Tüte gegen das Licht. Schreibe deine Beobachtung auf! In der Tüte erkenne ich einen Stern. Der Stern besteht aus unterschiedlichen Farben/Grünstufen. Welche Farben hat der Stern? Hole jetzt den Stern aus der Tüte! Hast du die Farben richtig erkannt? Ja. Nein. Ergebnis: Vervollständige den Satz! Merke: Die Farben ändern sich, wenn man eine grüne Folie davor hält. Wir können die Farben dann nicht mehr richtig erkennen. Wir wollen dieses Phänomen nun weiter untersuchen. Dazu brauchen wir den Plexiglasbehälter, die bunten Sandförmchen und die rote, grüne und blaue Folie. Vorab aber noch eine Frage: Wie du vielleicht bereits weißt, werden die Farben in unserem Gehirn additiv gemischt. Weißt du noch was additiv bedeutet? Versuch: Material: Zwei Taschenlampen Durchführung: Leuchte mit einer Taschenlampe auf den Tisch und beobachte den Lichtfleck. 3

4 Überlege dir: Was wird passieren, wenn du mit einer zweiten Taschenlampe auf diesen Lichtfleck leuchtest? Kreuze deine Vermutung an! Es wird sich nichts verändern. Der Lichtfleck wird heller. Der Lichtfleck wird dunkler. Probiere es aus! Was passiert? Antwort: Der Lichtfleck wird heller. Kannst du dich noch an den Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung erinnern? Streiche im folgenden Text die falschen Antworten durch! Addition bedeutet, dass etwas mehr/weniger wird. Subtraktion dagegen bedeutet dass etwas mehr/weniger wird. Je mehr Lichtquellen wir haben, umso heller/dunkler wird es. Deshalb nennt man die Mischung von Lichtquellen additiv. Subtraktiv ist zum Beispiel die Mischung von Wasserfarben. Je mehr Farben wir vermischen, umso heller/dunkler wird die neue Farbe. Das heißt es wird mehr/weniger Licht zurück reflektiert. In unserem Gehirn werden Farben additiv/subtraktiv zusammen gemischt. Nun wollen wir herausfinden, wie der Farbkreis bei additiver Lichtmischung aussieht. Die Licht-Grundfarben sind Rot, Grün und Blau. Vervollständige die Farbkreise! Additive Farbmischung Subtraktive Farbmischung 4

5 Jetzt können wir endlich zu unserem eigentlichen Versuch zurückkommen. Wir wollen untersuchen, wie sich Farben ändern, wenn man sie durch eine bunte Folie anschaut. Versuch: Aufbau: Lege den grünen Baum in den Plexiglasbehälter. Auf den Behälter legst du zuerst die rote Folie. Zum Versuchsaufbau: Was beobachtest du? Der Baum erscheint dunkel, da er nicht mehr mit weißem Licht angestrahlt wird. Lege nun die rote Folie zurück und die blaue Folie drauf. Frage: Was passiert? Der Baum erscheint auch hier dunkel. Frage: Was vermutest du passiert, wenn wir die grüne Folie auf den Behälter legen? Meine Vermutung: Schaue dir nun das Bild in deinem Laborbuch an! Dort wird dieses Phänomen erklärt. 5

6 Wie bunte Folien wirken 1) 2) 6

7 Hast du es verstanden? Dann zeichne in die folgenden Bilder an die Pfeilspitzen die Lichtstrahlen in der richtigen Farbe ein! 7

8 In welcher Farbe erscheinen bunte Sandförmchen durch bunte Folien betrachtet? Überprüfe dein Gelerntes Wissen und trage deine Ergebnisse in die Tabelle ein! 1 = Die Farbe bleibt gleich oder wird stärker. 2 = Die Farbe hat sich geändert. 3 = Man erkennt keine Farbe mehr, das Förmchen ist (fast) schwarz. Farbe der Folie Farbe des Sandförmchens Grün Rot Blau Gelb Rot Blau Grün Fällt dir etwas Besonderes auf? Fülle dazu den Lückentext aus! Die fehlenden Worte befinden sich im Kasten. Rot Grün Blau additiven schwarz Rot, Grün und Blau sind die Grundfarben des additiven Farbkreises.Gelb ist eine gemischte Farbe. Sie besteht aus Rot und Grün. Hältst du die blaue Folie vor den gelben Gegenstand, so erscheint dieser nicht mehr gelb, sondern fast schwarz, da die gelbe Farbe nur einen roten und einen grünen Anteil enthält. 8

9 Wie können sich Farben noch verändern? Welche verschiedenen Lichtquellen kennst du? Schreibe sie auf! Sonnenlicht, LED, Energiesparlampe, Worin unterscheiden sich die Lichtquellen? Auf dem Lampentisch sind 6 verschiedene Lichtquellen montiert. Schaut euch diese zuerst ausgeschaltet an. Jede Lichtquelle hat einen anderen Aufbau. Schreibe die Art der Lichtquelle von links nach rechts auf! 1) LED 2) Kerzenlampe 3) Halogenlampe breites Farbspektrum breites Farbspektrum 4) Energiesparlampe kein Vollspektrum, nur unnatürliche Farbspitzen 5) RGB Diode kein Vollspektrum, nur unnatürliche Farbspitzen breites Farbspektrum Habt ihr schon einmal eine CD ins Licht (Lampe, Sonne) gehalten? Was ist passiert? Man erkennt darauf die Regenbogenfarben. Wenn wir nun die CD einzeln unter die verschiedenen Lichtquellen halten, sehen wir auf der CD viele verschiedene Farben. Unterscheiden sich diese Farben je nach Lampe? Wir wollen es ausprobieren. Ergebnis: Die Regenbogenfarben unterscheiden sich. Die Regenbogenfarben bleiben immer gleich. 9

10 Erklärung: Je nach Lampe sehen wir unterschiedliche Farben. Das heißt, sie geben nicht das gesamte Sonnenspektrum ab. Dadurch wird unser Farbeindruck getäuscht. Dies untersuchen wir im nächsten Experiment: Alle Lampen werden angeschaltet. Halte die Stoffstücke nacheinander unter die verschiedenen Lichtquellen. Was stellst du fest? Je nach Lichtquelle sind die Stofffarben entweder sehr kräftig oder sehr blass. Bei welcher Lichtquelle ist der orangene Stoff sehr kräftig? Bei welcher Lichtquelle ist der orangene Stoff sehr blass? Candela, kennst du den Unterschied zwischen den verschiedenen Lichtquellen? Ja, den kenne ich. Jede Lichtquelle besitzt ein unterschiedliches Spektrum an Farben. Haben sie einen höheren Anteil an rotem Licht, so erscheinen uns die Farben wärmer. Kaltes Licht hingegen besitzt einen höheren Anteil an blauem Licht. Der orangene Stoff sieht hier sehr blass aus, da es wenig rotes Licht, das in unser Auge zurück reflektiert werden könnte. Kannst du dich noch erinnern, was die Namen Kelvin und Candela bedeuten? 10

11 Verbinde den Namen mit der richtigen Antwort! Kelvin Ich beschreibe, wie warm ein Gegenstand ist. Sogar die Wärme von Lichtquellen gebe ich an. Candela Ich beschreibe, wie stark ein Lichtquelle ist. Ein Vorteil störender Folien Hast du Lust auf einen Geheimtipp? Einen roten und einen grünen. 1. Du brauchst dazu zwei Stifte: Einen roten und einen grünen. 2. Zuerst schreibst du in das Kästchen unten einen Geheimtext oder du malst ein Bild. Aber alles nur mit dem grünen Stift. 3. Jetzt verkritzelst du das Bild mit dem roten Stift. Du darfst es aber nicht flächendeckend übermalen. Weißt du, wie man diesen Text wieder entschlüsseln kann? Überlege es dir, du hast es vor kurzem gelernt! Schreibe deine Lösung hier auf: Rote Folie darüber legen. Das rote Gekritzel verschwindet in der roten Folie. Das grün Geschriebene erscheint dunkel und ist deshalb trotz der Folie erkennbar. 11

12 Hier kannst du den Geheimtipp von Candela und Kelvin ausprobieren! 12

13 Wo werden verwendet? Hast du eine Idee? Verbinde die Bilder mit dem passenden Stichwort! Bilder in 3D Farbige Bühnenbeleuchtung Schutz 13