Blatt für Lehrkräfte · 10–11 Jahre · etwa 45–50 Minuten
Licht und Farbe: Spiegel, Regenbögen und ein blauer Himmel
Lektionsseite: echoesof.science/school/de/light/ages-10-11/ · Arbeitsblatt für Schülerinnen und Schüler: echoesof.science/school/de/light/ages-10-11/print/
Lernziele
- Licht breitet sich geradlinig aus und wird unter gleichen Winkeln reflektiert.
- Weißes Licht ist eine Mischung aus Farben, die sich durch Brechung trennen lässt (Dispersion).
- Die Farbe eines Gegenstands hängt davon ab, welches Licht er reflektiert und absorbiert.
- Streuung erklärt den blauen Himmel und rote Sonnenuntergänge.
Stundenverlauf
| Zeit | Aktivität |
|---|---|
| 5 Min. | Einen Spiegel und ein Blatt Papier zeigen: Beide reflektieren Licht. Was ist anders? |
| 10 Min. | Den Text lesen. |
| 15 Min. | In Gruppen einen Regenbogen machen (an einem sonnigen Tag oder mit einer starken Taschenlampe). |
| 10 Min. | Gemeinsam das Spiel „Licht-Detektiv“. |
| 5 Min. | Quiz. |
Material für den Versuch
- Ein durchsichtiges Glas Wasser
- Ein sonniges Fenster (oder eine starke Taschenlampe)
- Ein weißes Blatt Papier
- Wenn du willst: eine alte CD
Sicherheit: Schau nie direkt in die Sonne. Halte das Wasser von Steckdosen fern.
Häufige Fehlvorstellungen
| Schülerinnen und Schüler denken vielleicht… | Tatsächlich… |
|---|---|
| Farbe ist Farbstoff im Inneren des Gegenstands. | Die Farbe eines Gegenstands ist das Licht, das er reflektiert; in rotem Licht sieht ein „grünes“ Blatt dunkel aus. |
| Der Himmel ist blau, weil sich das Meer darin spiegelt. | Luft streut blaues Licht am stärksten; auch über Wüsten ist der Himmel blau. |
| Weiß ist keine Lichtfarbe. | Weißes Licht ist eine Mischung aller Farben. |
Lösungen zum Arbeitsblatt
- Einfallender und reflektierter Strahl mit gleichen Winkeln zum Lot (der Linie im rechten Winkel zum Spiegel).
- Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, (Indigo,) Violett.
- Sie reflektiert vor allem gelbes Licht und absorbiert die meisten anderen Farben.
- Bei Sonnenuntergang geht das Sonnenlicht durch viel mehr Luft, darum wird das meiste Blau weggestreut und Rot und Orange bleiben übrig.
Lösungen zum Quiz
- Ein Strahl trifft unter 30° zum Lot auf einen Spiegel. Unter welchem Winkel wird er reflektiert? 30°. Der Reflexionswinkel ist gleich dem Einfallswinkel.[4]
- Warum kannst du ein Blatt Papier aus jedem Winkel lesen? Seine raue Oberfläche streut Licht in alle Richtungen. Raue Oberflächen reflektieren diffus.[4]
- Welche Farbe wird in einem Prisma am stärksten gebrochen? Violett. Violett wird am stärksten gebrochen, Rot am schwächsten.[5]
- Ein Blatt sieht grün aus, weil es… vor allem grünes Licht reflektiert und die meisten anderen Farben absorbiert. Die Farbe eines Gegenstands ist das Licht, das er reflektiert.[2]
- Warum ist der Himmel blau? Luft streut blaues Licht stärker als rotes. Blaues Licht mit seinen kürzeren Wellen wird am stärksten gestreut.[1]
- Wie lange braucht Sonnenlicht bis zur Erde? Etwa 8 Minuten. Es legt etwa 150 Millionen km mit etwa 300.000 km/s zurück.[7]
Weiterführend
Schaut euch farbige Gegenstände durch ein rotes Bonbonpapier oder rote Folie an. Welche Farben sehen schwarz aus? Warum?
Quellen dieser Lektion
- [1] Why Is the Sky Blue? (NASA Space Place): Zuverlässigkeit Hoch
- [2] Wave Behaviors (NASA Science (Tour of the Electromagnetic Spectrum)): Zuverlässigkeit Hoch
- [3] College Physics 2e, 25.1 The Ray Aspect of Light (OpenStax, Rice University): Zuverlässigkeit Hoch
- [4] College Physics 2e AP, 25.2 The Law of Reflection (OpenStax, Rice University): Zuverlässigkeit Hoch
- [5] College Physics 2e, 25.5 Dispersion: The Rainbow and Prisms (OpenStax, Rice University): Zuverlässigkeit Hoch
- [6] College Physics 2e, 24.3 The Electromagnetic Spectrum (OpenStax, Rice University): Zuverlässigkeit Hoch
- [7] Origin of Light (NASA Scientific Visualization Studio): Zuverlässigkeit Hoch
Vollständige Liste mit Links und einer Einschätzung der Zuverlässigkeit jeder Quelle: echoesof.science/school/de/light/sources/
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