Ist es möglich, hier im Schülerlabor einen Regenbogen zu erzeugen? Nein. Wo und wann hast du schon Regenbögen oder Regenbogenfarben gesehen?

Transkript

1 Der Regenbogen Die Betreuungspersonen (BP) lesen die Anleitungen zu den Experimenten laut für die Gruppe vor. Die Antworten sind in grüner Schrift. Nur das, was nicht grau hinterlegt ist, befindet sich auf dem SuS-Blatt. Die Farben des Lichts Ist es möglich, hier im Schülerlabor einen Regenbogen zu erzeugen? Ja Nein Wo und wann hast du schon Regenbögen oder Regenbogenfarben gesehen? Regenbogen in der Natur nach Gewittern oder starken Regenfällen, wenn gleichzeitig die Sonne hervorkommt. Die Regenwand steht dann vor und die Sonne hinter dem Beobachter. Regenbogenfarben auf Ölfilm, Regenbögen auf CD oder an Glastischkanten, Schnee schimmert in der Sonne in Regenbogenfarben Schalte nun den Tageslichtprojektor an! Warte bis das Wasser ganz ruhig ist. Was beobachtest du? einen Regenbogen Regenbogen ohne Wasser Ist es möglich, einen Regenbogen ohne Verwendung von Wasser herzustellen? Ja Nein Die BP nimmt das Prisma und hält es über den Projektor. Die lange Seite zeigt dabei zur Lichtquelle. Das Prisma wird so lange gedreht, bis die SuS einen Regenbogen an der Wand erkennen. Jetzt bist du dran! Nimm den dreieckigen Glaskörper (man kann auch Prisma dazu sagen) und lege ihn in den Strahlengang. Die große Fläche des Prismas liegt dabei auf dem Tisch. Drehe es so lange um seine eigene Achse, bis du die Regenbogenfarben erkennst. Beobachtung: Der weiße Lichtstrahl durchläuft das Prisma und spaltet sich danach in viele Farben auf. Male die unterschiedlichen Farben in das Bild ein! 1

2 Der Regenbogen Lassen sich die bunten Farben wieder zu weißem Licht vereinen? Ja Nein Einfach Glasobjekte auf das laminierte Blatt legen lassen und den Punkt zeigen, an dem das Licht wieder weiß wird. Dahinter bleibt das Licht bunt. Candela hat schon alles für dich als Merksatz aufgeschrieben. Aber kannst du es lesen? Wie ein Computermonitor die Farben mischt Ein Monitor mischt Licht, um Farben zu erzeugen. Funktioniert das wie beim Farbmischen mit dem Wasserfarbenkasten? Abfrage: Ja:... oder Nein: Wie viele Farben braucht ein Computermonitor, um alle erdenklichen Farben zu erzeugen? Ich vermute Farben. 2

3 Der Regenbogen Überprüfe deine Vermutung. Nehme die Lupe, halte sie direkt an den Bildschirm und schaue dir die einzelnen Farbstreifen genauer an. Trage deine Beobachtung unten in die Liste ein. Jede Farbe besteht aus verschiedenen Farbpunkten. Kreuze jeweils die Farben an, die du durch die Lupe erkennst! (dunkel) Rot (dunkel) Grün Braun Lila (dunkel) Blau Schwarz X X X Gelb Schwarz (kein Licht) Rot X X Grün X X Blau X X Gelb X X Magenta X X Cyan X X Weei iß X X X Hat deine Vermutung gestimmt? Kreuze nun die richtige Antwort an! Ein Computer braucht Farben. Versuch Farbmischer Dreht einzeln an den Knöpfen und findet heraus, mit welchem ihr welche Farbe regeln könnt. Die Farben entsprechen den Grundfarben wie beim Computerbildschirm - Rot, Grün und Blau. Mit den Knöpfen könnt ihr die Helligkeit der jeweiligen Farbe einstellen. Probiert zunächst einmal die Mischung wie beim Bildschirm aus und überprüft, ob die gleichen Farben beim Mischen herauskommen. Dreht dabei die beiden Farben, die ihr mischen wollt, z.b. Rot und Grün ganz hell auf. Probiert das mit Rot und Blau, Blau und Grün. Probiert im nächsten Schritt weitere Mischungen aus, z.b. alle Farben voll aufgedreht ergeben?. annähernd Weiß. Jeder soll es ausprobieren und seine Lieblingsfarbe mischen. 3

4 Der Farbmischer Schätzfrage: Wie viele verschiedene Farben lassen sich mit unserem Farbmischer mischen? Farben. Wie lässt sich das abschätzen? Wir können es einfach ausprobieren, die Farben notieren und anschließend zählen. Mathematiker lösen das eleganter. Zunächst überlegen wir, wie viele Helligkeitsstufen jeder Regler hat, d.h. es gibt ca. 10 x 10 x 10 Farbvarianten. Wisst ihr, wie ihr das ausrechnen könnt? 10 x 10 = 100, d.h. zur 10 kommt einfach eine 0 dazu. Was ist dann 10 x 10 x 10? Genau, einfach noch eine 0 dranhängen. Drehe alle Regler auf und stell dich zwischen die Scheinwerfer und die Wand! Was beobachtest du? Mein Schatten ist farbig. Mein Schatten hat unterschiedliche Graustufen. Mein Schatten ist sowohl grau, als auch farbig. Dein Schatten erscheint auf einmal bunt, statt schwarz. Jede farbige Lampe für sich erzeugt einen schwarzen Schatten. Leuchtet mehr als eine Lampe, bilden sich ein schwarzer Kernschattenbereich und mehrere farbige Halbschattenbereiche. Weitere Beobachtungen Ich sehe mehrere Schatten, weil sich das farbige Licht in neue Farben aufspaltet. weil wir drei verschiedene Lichtquellen nebeneinander haben. Die Schatten sind gegeneinander verschoben, weil das Licht aus verschiedenen Winkeln und aus drei Lichtquellen kommt. Je nachdem, welche Lichtfarbe auf die Wand trifft oder sich mit anderen überlagert, erscheinen die Schatten in der jeweiligen Farbe oder Mischfarbe. Schwarz sind sie an den Stellen, auf die kein Licht fällt. 4

5 Die Farben des Lichts Wie ein Drucker die Farben mischt Nehme den Umschlag Fischerboot. Lege die Folien mit der Aufschrift Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz auf dem Leuchttisch aufeinander. Verändert sich das Bild, wenn du die Reihenfolge der Folien veränderst? Nein, die Reihenfolge spielt keine Rolle. Schaue dir den Farbbildausdruck von den Fischerbooten auf dem Papier genauer unter der Lupe an. Welche Farbpunkte musst du auf dem Papier dicht nebeneinander setzen, um die Farbe Rot, wie auf dem Bild im Kreis 1 markiert, zu erzeugen? Magenta und Gelb Welche Farbpunkte musst du auf dem Papier dicht nebeneinander setzen, um die Farbe Blau, wie auf dem Bild im Kreis 2 markiert, zu erzeugen? Cyan und Magenta Welche Farbpunkte musst du auf dem Papier dicht nebeneinander setzen, um die Farbe Grün, wie auf dem Bild im Kreis 3 markiert, zu erzeugen? Vor allem Cyan, gemischt mit etwas Gelb und etwas Magenta. Ein Farbdrucker arbeitet mit vier Farbkartuschen, aus ihnen kann er alle anderen Farben erzeugen, aber er mischt sie nicht wirklich. Es wird ein anderer Trick angewendet. 5

6 Die Farben des Lichts Schau dir folgende Bilder an und fülle den Lückentext aus! Benutze dazu die Worte im Kasten unten. Je kleiner die Quadrate werden, desto mehr scheinen sich die beiden Farben zu vermischen. Am Ende sieht unser Auge keine Quadrate mehr in Gelb und Magenta, sondern eine rötliche Fläche. Magenta kleiner Quadrate vermischen rötliche 6