Aufgabenblock — AFB I
Diese Übung deckt alle elf Unterkapitel der phänomenorientierten Optik ab — von den Lichtquellen bis zum Farbspektrum. Du löst 10 Aufgaben der Anforderungsstufe AFB I (Reproduzieren): Begriff nennen, Regel anwenden, Wert einsetzen, zuordnen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Klassenarbeit. Zu jeder Aufgabe gibt es eine kurze Bedienhilfe, eine Prüfen-Schaltfläche und einen aufklappbaren Tipp mit Lösungsweg. Alles lässt sich auch mit der Tastatur bedienen.
Sortiere die acht Karten in die beiden Körbe. Testfrage: Siehst du den Körper im völlig dunklen Raum noch? Nur ein Selbstleuchter erzeugt sein Licht selbst.
Bedienung: Karte anklicken — sie wandert Korb für Korb weiter und danach zurück in den Vorrat. Mit der Tastatur: Karte anspringen und 1 oder 2 drücken, 0 legt sie zurück.
1 Selbstleuchter (Sender)
2 Beleuchteter Körper
Tipp & Lösungsweg
Selbstleuchter: Stern, Glühlampe, LED, Blitz.
Beleuchtete Körper: Zimmerwand, Straßenschild, Spiegel, Tisch. Sie werden zu „zweiten Sendern“, indem sie Licht zurückwerfen.
Vervollständige den Merktext. Jedes Wort passt genau einmal — eines aus der Liste bleibt übrig.
Bedienung: Jede Lücke ist ein Auswahlmenü. Mit der Tastatur anspringen und mit den Pfeiltasten das passende Wort wählen.
Eine Lampe schickt Licht in alle Richtungen aus. Im Modell ist sie der . Das Licht läuft über den zum . Dieser Empfänger ist immer dein : Nur was dort ankommt, siehst du. Im freien Raum breitet sich Licht immer aus, nie in Bögen. Deshalb geht Licht nicht um Hindernisse herum — dahinter entsteht . Den Weg des Lichts siehst du von der Seite nur, wenn Staub, Rauch oder Nebel das Licht zu deinem Auge .
Tipp & Lösungsweg
Sender · Übertragungsweg · Empfänger · Auge · geradlinig · Schatten · streuen
Übrig bleibt Lichtstrahl: Der Lichtstrahl ist nur ein Modell, ein gerader Strich mit Pfeilspitze — kein echter Gegenstand.
Diese vier Werte solltest du auswendig können. Trage sie ein — gerundet, so wie im Heft.
Bedienung: Zahlen ohne Einheit eintippen. Leerzeichen oder Punkte als Tausendertrenner sind erlaubt (300 000 = 300.000 = 300000).
Tipp & Lösungsweg
c ≈ 300 000 km/s · Erdumfang ≈ 40 000 km · Mond ≈ 384 000 km · Sonne ≈ 150 000 000 km
Zum Weiterdenken: 300 000 : 40 000 = 7,5 — Licht schafft in einer Sekunde 7,5 Erdumrundungen. Zum Mond braucht es gut 1 Sekunde, von der Sonne zu uns 500 Sekunden ≈ 8 min 20 s.
Bilde fünf Paare: links der Begriff, rechts die passende Beschreibung.
Bedienung: Erst einen Begriff anklicken, dann die passende Beschreibung — beide bekommen dieselbe Paarnummer. Ein zweiter Klick auf ein Paarfeld löst das Paar wieder.
Tipp & Lösungsweg
Schatten = Bereich hinter dem Hindernis · Kernschatten = kein einziger Strahl · Halbschatten = ein Teil des Lichts · punktförmig = nur ein scharf begrenzter Bereich · ausgedehnt = wirkt wie viele Punktquellen.
Merkregel: Der Körper in der Mitte wirft den Schatten. Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz.
Bedienung: Auf ein Kästchen klicken setzt das Kreuz; ein Klick auf das andere Kästchen der Zeile verschiebt es. Mit der Tastatur: Kästchen anspringen, Enter oder Leertaste drücken.
| Aussage | Sonnenfinsternis | Mondfinsternis |
|---|---|---|
| Der Mond steht in der Mitte und wirft den Schatten. | ||
| Die Erde steht in der Mitte und wirft den Schatten. | ||
| Reihenfolge: Sonne – Mond – Erde | ||
| Reihenfolge: Sonne – Erde – Mond | ||
| Nur bei Neumond möglich. | ||
| Nur bei Vollmond möglich. |
Tipp & Lösungsweg
Sonnenfinsternis: Sonne – Mond – Erde. Der Mond steht in der Mitte, sein Schatten landet auf der Erde. Das geht nur bei Neumond.
Mondfinsternis: Sonne – Erde – Mond. Die Erde steht in der Mitte, ihr Schatten landet auf dem Mond. Das geht nur bei Vollmond.
Bringe die acht Phasen in die richtige zeitliche Reihenfolge — beginne bei Neumond.
Bedienung: Mit den Pfeil-Schaltflächen ↑ und ↓ verschiebst du eine Zeile. Mit der Tastatur: Zeile anspringen und Pfeil hoch bzw. Pfeil runter drücken.
- Vollmond — die ganze Scheibe ist hell
- Neumond — wir sehen ihn nicht
- Letztes Viertel — die linke Hälfte ist hell
- Zunehmende Sichel — schmale Sichel rechts
- Abnehmender Mond — rechts verliert das Licht
- Erstes Viertel — die rechte Hälfte ist hell
- Abnehmende Sichel — schmale Sichel links
- Zunehmender Mond — mehr als halb, fast voll
Tipp & Lösungsweg
Neumond → zunehmende Sichel → Erstes Viertel → zunehmender Mond → Vollmond → abnehmender Mond → Letztes Viertel → abnehmende Sichel
Vier Eckpunkte merken: Neumond — Erstes Viertel — Vollmond — Letztes Viertel; die Sicheln füllen die Lücken.
Ein Lichtstrahl trifft auf einen ebenen Spiegel. Gib zu jedem Einfallswinkel den Ausfallswinkel an. Alle Winkel werden vom Lot aus gemessen.
Bedienung: Nur die Zahl eintippen, das Gradzeichen steht schon da. Dann auf „Prüfen“.
Tipp & Lösungsweg
Häufigster Fehler in der Arbeit: vom Spiegel aus messen statt vom Lot. Das Lot steht senkrecht auf dem Spiegel, deshalb gilt: Winkel zur Fläche + Winkel zum Lot = 90°.
Optische Dichte: Luft < Wasser < Glas < Diamant. Sortiere die sechs Übergänge in die drei Körbe.
Bedienung: Karte anklicken — sie wandert Korb für Korb weiter und danach zurück in den Vorrat. Mit der Tastatur: Karte anspringen und 1, 2 oder 3 drücken, 0 legt sie zurück.
1 zum Lot hin
2 vom Lot weg
3 kein Knick
Tipp & Lösungsweg
Zum Lot hin: Luft → Diamant, Wasser → Glas (das Ziel ist jeweils dichter).
Vom Lot weg: Glas → Wasser, Diamant → Luft (das Ziel ist jeweils dünner).
Kein Knick: senkrechter Einfall (der Strahl läuft genau längs des Lots) und ein Weg mitten durch einen einzigen Stoff — dort gibt es gar keine Grenzfläche.
Sieben Begriffe, sieben Erklärungen. Bilde die passenden Paare.
Bedienung: Erst den Begriff anklicken, dann die passende Erklärung — beide bekommen dieselbe Paarnummer. Ein zweiter Klick auf ein Paarfeld löst das Paar wieder.
Tipp & Lösungsweg
Merke außerdem: g = Gegenstand ↔ Loch, b = Loch ↔ Schirm. Und bei den Linsen: dick in der Mitte = sammelt, dünn in der Mitte = zerstreut.
a) Die Farbfolge des Spektrums
Bringe die sieben Farben in die Reihenfolge von rot bis violett.
Bedienung: Mit ↑ und ↓ verschiebst du eine Zeile; mit der Tastatur gehen auch Pfeil hoch und Pfeil runter.
- grün
- violett
- rot
- blau
- gelb
- indigo
- orange
b) Auge und Fotoapparat
Welches Bauteil der Kamera übernimmt dieselbe Aufgabe wie das Bauteil des Auges?
Tipp & Lösungsweg
Rotes Licht wird am wenigsten abgelenkt, violettes am stärksten. Im Regenbogen liegt Rot deshalb außen, Violett innen.
b) Pupille → verstellbare Blende (regelt die Lichtmenge) · Netzhaut → digitaler Bildsensor (nimmt das Bild auf) · Augenlid → Verschluss (verschließt die Öffnung) · Gehirn → Prozessor (wertet aus). Kurz gesagt: „Der Prozessor speichert, das Gehirn deutet.“
Wie war es?
Wie sicher fühlst du dich nach diesen 10 AFB-I-Aufgaben?