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Textaufgaben: Lichtquellen und das Sender-Empfänger-Modell

Zwei Aufgaben zu Selbstleuchtern, beleuchteten Körpern und der Frage, warum man einen Lichtstrahl nicht sehen kann.

1

Mias Heimweg im Dunkeln

AFB II

Mia kommt abends vom Training nach Hause. Es ist schon dunkel. Zu Hause schreibt sie auf, was sie unterwegs alles gesehen hat (Material M1). Ihre Schwester behauptet: „Alles, was du im Dunkeln siehst, leuchtet auch selbst."

M1Mias Liste
Nr.Das habe ich gesehen
1die Kerze auf dem Fensterbrett
2der Mond über den Dächern
3der rote Rückstrahler an Papas Fahrrad
4ein Glühwürmchen an der Hecke
5das Straßenschild im Scheinwerferlicht
6das Display ihres Handys

Sechs Dinge, die Mia auf dem Heimweg gesehen hat.

  1. Ordne alle Dinge aus M1 in eine Tabelle mit den Spalten Selbstleuchter und beleuchteter Körper ein.
  2. Beschreibe am Beispiel des Straßenschilds (Nr. 5), welchen Weg das Licht nimmt, bis Mia das Schild sieht. Benutze die Begriffe Sender, Streuung und Empfänger.
  3. Beurteile die Behauptung von Mias Schwester.
Tipp zu Aufgabe a)
Frage dich bei jedem Ding: Würde ich es auch dann sehen, wenn alle anderen Lampen aus wären?
Tipp zu Aufgabe b)
Das Licht macht auf dem Weg zum Auge zwei Stationen: Es muss irgendwo entstehen und irgendwo umgelenkt werden.
Tipp zu Aufgabe c)
Suche in deiner Tabelle aus a) eine Zeile, mit der du die Behauptung widerlegen kannst.
Lösung zu Aufgabe a)

Selbstleuchter: Kerze (1), Glühwürmchen (4), Handydisplay (6).

Beleuchtete Körper: Mond (2), Rückstrahler (3), Straßenschild (5).

Der Mond ist ein besonders schöner Fall: Er wirkt hell wie eine Lampe, wird aber nur von der Sonne angestrahlt.

Lösung zu Aufgabe b)

Der Scheinwerfer des Autos ist der Sender: In ihm entsteht Licht. Das Licht läuft geradlinig zum Straßenschild. Dort wird es gestreut, also in viele Richtungen zurückgeworfen. Ein kleiner Teil davon läuft weiter bis zu Mias Auge — ihr Auge ist der Empfänger. Erst dann sieht sie das Schild.

Ohne einen dieser drei Schritte sieht Mia nichts: kein Scheinwerfer → kein Licht, kein Schild → nichts, was streut, geschlossene Augen → kein Empfänger.

Lösung zu Aufgabe c)

Die Behauptung ist falsch. Der Rückstrahler (3) leuchtet überhaupt nicht selbst — schalte alle Autoscheinwerfer aus, und er ist unsichtbar. Er wirft nur das Licht zurück, das ihn trifft. Genauso ist es beim Mond und beim Straßenschild.

Richtig wäre: „Alles, was du siehst, schickt Licht in dein Auge." Ob dieses Licht in dem Gegenstand entstanden ist oder nur von ihm zurückgeworfen wird, ist ein Unterschied.

2

Der Versuch mit dem Kreidestaub

AFB III

Herr Wolf verdunkelt den Physikraum. Er schaltet eine Taschenlampe an und richtet sie quer durch den Raum an die Wand. An der Wand sieht die Klasse einen hellen Fleck — zwischen Lampe und Wand ist aber nichts zu sehen. Dann klopft Herr Wolf zwei Tafelschwämme über dem Lichtweg aus. Plötzlich ist ein leuchtender Strahl quer durch den Raum sichtbar.

  1. Beschreibe, was die Klasse vor und nach dem Ausklopfen sieht.
  2. Erkläre mit dem Sender-Empfänger-Modell, warum der Lichtweg erst durch den Kreidestaub sichtbar wird.
  3. Tom sagt: „Im Weltall zwischen Sonne und Erde muss es taghell sein, so viel Licht wie da unterwegs ist." Prüfe diese Aussage mithilfe des Versuchs.
Tipp zu Aufgabe a)
Achte darauf, wo genau es hell ist: an der Wand, in der Luft, an der Lampe.
Tipp zu Aufgabe b)
Damit du etwas siehst, muss Licht in dein Auge gelangen. Überlege, was die Staubkörnchen mit dem Licht machen.
Tipp zu Aufgabe c)
Was fehlt im Weltraum, das im Physikraum nach dem Ausklopfen vorhanden war?
Lösung zu Aufgabe a)

Vorher: Man sieht die leuchtende Taschenlampe und den hellen Fleck an der Wand. Der Raum dazwischen bleibt dunkel — vom Licht auf seinem Weg ist nichts zu erkennen.

Nachher: Ein schmaler, heller Strahl wird auf seiner ganzen Länge sichtbar. Er zeigt geradlinig von der Lampe zum Fleck an der Wand.

Lösung zu Aufgabe b)

Licht, das an einem Auge vorbeifliegt, kann man nicht sehen. Sichtbar wird ein Gegenstand nur, wenn Licht von ihm aus in das Auge gelangt.

Die Kreidestäubchen sind winzige beleuchtete Körper: Sie werden vom Licht der Taschenlampe getroffen und streuen es in alle Richtungen — also auch zu den Augen der Klasse. Jedes Staubkorn wird so zu einem winzigen Punkt, den man sieht. Alle zusammen ergeben den leuchtenden Strahl.

Lösung zu Aufgabe c)

Toms Aussage ist nicht haltbar. Im Weltraum ist fast nichts — kein Staub, keine Luft. Es gibt also nichts, was das Sonnenlicht seitlich zu einem Beobachter streuen könnte. Deshalb ist der Himmel neben der Sonne im All tiefschwarz, obwohl überall Licht unterwegs ist. Astronautinnen sehen die Sonne als grellen Punkt in einer schwarzen Umgebung.

Der Versuch zeigt genau das: Ohne Staub war der Lichtweg unsichtbar, obwohl das Licht schon da war.