Optikvon Effort

Gliederung1. Was ist Optik?2. Lichtquellen3. Licht4. Licht und Schatten 5. Reflexiongesetz6. Linsen7. Sehen und Korrektur von Sehfehler8. Ein Prisma erzeugt Farben9. Der Regenbogen

Optik

BrillenLinse

Spiegel

PrismaLicht-

quellen

Kamera

Mikroskop

Was ist Optik?Die Optik befasst sich mit dem sichtbaren Licht und mit den Erscheinungen, die damit zusammen hängen.

Optische Bauelemente, Komponenten und Geräte

LichtquellenLichtquellen sind Körper, die Licht erzeugen und aussenden.

Natürliche Lichtquellen …. tun dies ohne zutun von Menschen.

Künstliche Lichtquellen

Kerze

Computerbildschirm Speichenreflektor

Leuchtstoffröhre

Künstliche Lichtquellen sind Leuchtmitteln, die von Menschen hergestellt.Chemische Lichtquellen- deren Licht durch verbrennen eines Stoffes entsteht.Elektrische Lichtquellen- deren Licht durch Elektrizität entsteht.

Gartenfackeln

Selbstleuchtende Körper sind Körper, die selbst Licht erzeugen.

Sonne

Fremdleuchtende Körper sind Körper, die nicht selbst Licht erzeugen

Glühlampe

Buch Mond

Was geschieht in Lichtquellen?

elektrische Energie

chemische Energie

atomare Energie

Licht

Wärme

Wärme

Wärme

Licht

Licht

Licht und Lichtausbreitung Woraus besteht Licht?

Licht besteht aus kleinen, nicht mehr teilbaren Energieportionen, Photonen. Sie lassen sich nur an ihren Wirkungen erkennen. Sie selbst sind also nicht sichtbar. Aber eine der Wirkungen besteht darin Dinge sichtbar zu machen.

Wie schnell ist Licht?Astronomen wie Ole Roemer, Hippolyte Fizeau und Galileo Galilei haben verschiedenen Versuch gemacht und sind auf unterschiedliche Ergebnisse gekommen aber der heute bekannt Wert für die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300 000km pro s.

Die MondphasenDa die Sonne von links auf die Erde fälle kommt auf der anderen seite kein Licht hin. Dort ist dann Nacht. Der Mond kreist um die Erde. Dabei ist immer nur die von der Sonne beschienene Hälfte zu sehen. Steht der Mond zwischen Erde und Sonne ist ‘Neumond‘, Steht die Erde zwischen Sonne und Mond ist ‘Vollmond‘. Zunehmender Mond: die rechte Hälfte wird zuerst hell. Abnehmender Mond: die linke Hälfte wird zuerst hell.

Finsternisse

Bei der Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond vor die Sonne und wirft einen Schatten auf die Erde. Bei der Mondfinsternis wirft die Erde einen Schatten auf den Mond.

Streuung, Absorption und Reflexion

Gegenstände sind sichtbar, wenn sie beleuchtet werden und das von innen zurückgeworfene Licht ins Auge des Betrachters fälle. An glatte Flächen wird das Licht in eine bestimmte richtung reflektiert. Raue Flächen streuen das Licht in alle Richtungen.

Reflexiongesetz

Reflexionsgesetz sagt der Einfallswinkel α ist gleich dem Reflexionswinkel β. Einfallendes Lichtbündel, reflektiertes Lichtbündel und Lot liegen in eine Ebene.

Wölb-, und Hohlspiegel

Wölbspiegel Hohlspiegel

Krumme Spiegel verformen Bilder. Wölbspiegel sind nach außen gewölbte Spiegel und erzeugen verkleinerte Bilder. Deshalb kann man mit ihnen größere Räume überblicken bsp. an Straßeneinmündungen, im Geschäften. Hohlspiegel sind nach innen gewölbte Spiegel und je nach der Entfernung des Gegenstandes zum Hohlspiegel ist das Bild vergrößert, gleichgroß oder verkleinert bsp. Spiegel beim Zahnarzt, Kosmetikspiegel.

TotalreflektionLicht wird an der Grenzfläche zwischem Luft und Wasser gebrochen. Beim übergang vom optisch dünneren Stoff (Luft) zum optisch dichteren Stoff (Wasser) wird das Licht hingebrochen. Beim übergang vom optisch dichteren Stoff zum optisch dünneren Stoff wird das Licht vom Lot weggebrochen. Je flacher das Licht auftritt, desto starker ist die Brechung.Wenn man den Einfallswinkel immer weiter vergrößert, dann gibt es ab einem bestimmten Winkel, dem so genannten Grenzwinkel (Wasser-Luft: 49), keinen gebrochenen Anteil mehr, das gesamte Licht wird’s reflektiert. Man spricht von einer Totalreflexion.

Linsen Sammel- und Zerstreuungslinsen

Zerstreuungslinse Sammellinse

Sammellinse: sammelt das Licht in einem Punkt (Brennpunkt), die Form, bestimmt die Brennweite. Je stärker die Linse gekrümmt ist, desto näher liegt Brennpunkt der Linse. Sammellinse sind in die mitte dicke als am Rand. Anwendung: Lupe, Fernrohr, Kamera, Brille. Zerstreuungslinse weitet ein Lichtbündel. Sie sind am Rand dicker als in der Mitte. Anwendung: Brille.

Sehen und Korrektur von Sehfehler Sehfehler und ihre Korrektur

Ein Prisma erzeugt Farben Weißes Licht enthält Farben

Wenn weißes Licht auf eine Seitenfläche des Prismas fällt, wird es gebrochen und dabei in farbiges Licht zerlegt. Hinter dem Prisma lässt sich das farbige Licht als Farbband auffangen. Diese Farbband heißt Spektrum.

Der Regenbogen Wie entsteht Regenbogen?

Zuerst muss Regentropfen in Luft vorhanden sein. Das Sonnenlicht trifft an die Regentropfen. Es bricht sich an die Spektralfarben und wird zu unseren Augen reflektiert. Es entsteht nur, wann Sonne hinter uns scheint und strahlt unter 42 winkel. Aus jede Regentropfen wird zu unsere Augen andere farbe ausgesendet.