Lichtquellen und Lichtempfänger

Lichtquellen und Lichtempfänger Übung

• Gib an, ob die Aussagen über den Sehvorgang stimmen oder nicht.

  Tipps

  Es sind hier drei Antworten richtig.

  Damit unser Auge etwas wahrnimmt, muss Licht ins Auge fallen.

  Licht kann von Gegenständen reflektiert werden und wird in eine andere Richtung abgestrahlt.

  Lösung

  Das Auge ist als Lichtempfänger in der Lage, Dinge wahrzunehmen, sobald Licht ins Auge fällt. Das Licht kann dabei direkt von der Lichtquelle kommen oder von anderen Gegenständen reflektiert werden. Zum Beispiel sehen wir eine Katze nur, wenn Licht von einer Lichtquelle auf die Katze gestrahlt wird. Das Licht wird an der Oberfläche der Katze reflektiert. Dieses reflektierte Licht fällt dann in unser Auge und wir sind in der Lage, die Katze zu sehen.

  $\rightarrow$ Die Aussage „Wir sehen die Katze, weil reflektiertes Licht von der Katze in unser Auge fällt.“ ist somit richtig.

  $\rightarrow$ Die Aussage „Im Dunkeln können wir die Katze nicht sehen, weil sie nicht von einer Lichtquelle angeleuchtet wird.“ ist ebenfalls richtig.

  $\rightarrow$ Die Aussage „Wir sehen die Katze, weil Licht von der Katze in die Lichtquelle fällt.“ ist falsch. Denn das Licht von der Katze fällt nicht in die Lichtquelle. Wir sehen die Katze, wenn das Licht von der Lichtquelle an der Oberfläche der Katze reflektiert wird und schließlich in unser Auge fällt.

  Die Helligkeit von Lichtquellen oder auch Gegenständen wird durch die Menge der Lichtstrahlen, die in unser Auge fällt, bestimmt. Das bedeutet, je mehr Licht reflektiert wird und unser Auge erreicht, desto heller wirkt der Gegenstand auf uns.

  $\rightarrow$ Die Aussage „Je heller ein Gegenstand ist, desto mehr Licht wird reflektiert und erreicht unser Auge.“ ist also richtig.

• Beschreibe die Glühlampe, die du zu Hause gefunden hast.

  Tipps

  Erinnere dich daran, wie du künstliche und natürliche Lichtquellen auseinanderhalten kannst.

  Wenn Licht an einer Oberfläche reflektiert wird, dann wird das Licht in eine andere Richtung zurückgeworfen.

  Wir sehen Gegenstände nur, wenn reflektiertes Licht von ihrer Oberfläche in unser Auge fällt.

  Lösung

  In vielen Haushalten wird künstliches Licht verwendet, um Licht zu erzeugen. In den meisten Fällen sind das Glühlampen oder LEDs. Diese benötigen Strom, um Licht auszustrahlen. Mit dem erzeugten Licht wird das Zimmer erhellt, sodass wir in der Lage sind, etwas zu sehen. Dabei wird das Licht an der Oberfläche der Gegenstände reflektiert und fällt so in unser Auge. Dank dieses Prinzips können wir die Gegenstände im Haus wahrnehmen, obwohl es draußen schon dunkel ist.

• Vervollständige den Text zu beleuchteten Körpern.

  Tipps

  Dunkle Objekte können schwaches Licht schlechter reflektieren als helle Objekte.

  Beleuchtete Lichtquellen sind keine Lichtquellen, die von selbst leuchten, sondern Reflektoren.

  Der Mond ist ein gutes Beispiel für eine beleuchtete Lichtquelle: Er scheint hell am Nachthimmel. Das Licht ist aber reflektiertes Licht, welches ursprünglich von der Sonne kommt.

  Lösung

  Weiße Körper können wir auch bei wenig Licht gut erkennen, da sie schwaches Licht besser reflektieren als dunkle Körper. Das bedeutet, wir würden im Dunkeln eher das weiße Gefieder eines Schwans erkennen können als einen Menschen mit einem schwarzen Mantel.
  Im Straßenverkehr am Morgen erkennen wir Menschen mit weißer bzw. hellerer Kleidung besser als Menschen, die eher dunkle Kleidung tragen.

  Es gibt aber auch Objekte, die Licht sehr gut reflektieren können. Diese Objekte werden beleuchtete Lichtquellen genannt. Sie leuchten nicht selbst. Die Katzenaugen an deinem Fahrrad zählen beispielsweise zu diesen Objekten. Sie sorgen in der Nacht dafür, dass wir im Straßenverkehr gesehen werden, wenn ein Autoscheinwerfer die Katzenaugen trifft. Sie reflektieren das Licht des Scheinwerfers und leuchten für die Person im Auto besonders hell.
  Im Straßenverkehr finden wir noch weitere beleuchtete Lichtquellen wie Straßenschilder oder Warnwesten. Diese sollen erkennbar sein, sobald ein Fahrzeug mit einem Scheinwerfer Licht auf sie wirft.

  Das gleiche Prinzip gilt für den Mond: Er ist eine beleuchtete Lichtquelle, welche für uns hell erscheint. Das Licht kommt jedoch von der Sonne, welches vom Mond reflektiert wird.

• Erkläre, wie wir nachts den Mond sehen können.

  Tipps

  Die Sonne ist eine natürliche Lichtquelle. Von ihr wird das Licht erzeugt, das wir sehen.

  Bei Nacht befinden wir uns auf der Seite der Erde, die nicht von der Sonne bestrahlt wird: Uns erreicht kein direktes Licht von der Sonne.

  Lösung

  Die Sonne ist die größte natürliche Lichtquelle in unserem Sonnensystem. Das Licht der Sonne ist verantwortlich für den Tag-Nacht-Zyklus, den wir auf der Erde haben.

  Denn die Sonne beleuchtet sowohl den Mond als auch die Tagseite der Erde.

  Die Nachtseite wird nicht von der Sonne direkt bestrahlt, sodass wir von dort aus die Sonne nicht sehen können.

  Wir können auf der Erde aber einen leuchtenden Mond beobachten, denn das Sonnenlicht wird auf der Oberfläche des Mondes reflektiert.

  Ein Teil des reflektierten Lichts strahlt vom Mond zur Erde, sodass dieses Mondlicht in unser Auge fallen kann und wir es wahrnehmen können.

  Die richtigen Sätze lauten also folgendermaßen:

  • Die Sonne leuchtet und das Licht der Sonne erreicht sowohl den Mond als auch die Tagseite der Erde.
  • Auf der Oberfläche des Mondes wird das Licht der Sonne reflektiert.
  • Ein Teil des reflektierten Lichts strahlt vom Mond zur Erde.
  • Die Menschen auf der Nachtseite der Erde können einen leuchtenden Mond beobachten.

• Gib wieder, ob es sich bei den Lichtquellen um natürliche oder künstliche Lichtquellen handelt.

  Tipps

  Überlege dir, was „natürlich“ bedeutet.

  Natürliche Lichtquellen existieren ohne den Einfluss des Menschen.

  Künstliche Lichtquellen benötigen den Einfluss des Menschen und leuchten nicht von allein. Zum Beispiel ist eine Kerze eine künstliche Lichtquelle, da der Mensch die Kerze erst anzünden muss.

  Lösung

  Natürliche Lichtquellen sind Lichtquellen, die in der Natur ohne den Einfluss des Menschen existieren.
  Künstliche Lichtquellen brauchen hingegen das Eingreifen des Menschen, um zu leuchten. Zum Beispiel muss eine Kerze von einem Menschen angezündet werden, damit sie leuchtet bzw. Licht ausstrahlt.
  Demnach lassen sich folgende Unterscheidungen aufstellen:

  Natürliche Lichtquellen sind:

  • Sonne
  • Sterne
  • Blitze
  • Glühwürmchen

  Künstliche Lichtquellen sind:

  • Glühlampe
  • Feuerwerk
  • LED
  • Leuchtröhre

• Analysiere die Sichtbarkeit der verschiedenen Objekte im Straßenverkehr.

  Tipps

  Lichtquellen sind gut zu erkennen, da das Licht der Lichtquellen auf direktem Weg ins Auge fallen kann.

  Viele Objekte des Straßenverkehrs wie Katzenaugen oder Warnwesten sind reflektierend: Sie sorgen dafür, dass man von anderen Menschen im Straßenverkehr gesehen wird. Das steigert die Sicherheit im Straßenverkehr.

  Nicht alles, was der Sicherheit im Straßenverkehr dient, sorgt dafür, dass man besser gesehen wird.

  Lösung

  Im Straßenverkehr ist eine der wichtigsten Regeln: Sehen und gesehen werden!

  Eines der effektivsten Mittel dafür ist die Sonne: Am Tag ist es für alle Verkehrsteilnehmenden viel leichter, den Verkehr gut zu sehen.

  Ist es hingegen Nacht, müssen wir uns mit Lichtern, hellen Objekten oder Reflektoren helfen.

  Deswegen sind alle Fahrzeuge mit großen Scheinwerfern beziehungsweise Fahrräder mit Fahrradlicht ausgestattet. Selbst Fußgänger*innen benötigen manchmal eine Taschenlampe, um den Gehweg zu erkennen.
  Das ist allerdings nicht das Einzige, was zu einem nicht zu übersehenden Auftreten beiträgt. Denn mit einer Warnweste und Katzenaugen am Fahrrad können Fahrradfahrende sich im Dunkeln sichtbar machen, da Warnwesten und Katzenaugen Reflektoren sind.

  Hast du dich schon einmal gefragt, warum Reflektoren so hell sind? Sie heißen eigentlich Retroreflektoren und bestehen aus winzigen Spiegeln, die so angeordnet sind, dass sie das Licht immer zur Lichtquelle zurückschicken.

  Ein Helm dient auch der Sicherheit. Er sollte aber nicht schwarz sein, sondern eine helle Farbe oder Reflektoren besitzen, um dich besser sichtbar zu machen. Man sollte außerdem helle Kleidung tragen, da sie mehr von dem schwachen Licht reflektiert als dunkle Kleidung.

  Das Verkehrsschild hat auf dem Bild dieser Aufgabe ebenfalls eine helle Farbe und besitzt eine reflektierende Oberfläche. Das liegt am Material der Verkehrsschilder und macht diese besonders gut sichtbar, wenn Licht auf sie fällt.

  Insgesamt können wir sagen, dass die folgenden Gegenstände sinnvoll sind, um im Straßenverkehr gesehen zu werden:

  • Scheinwerfer
  • Fahrradlicht
  • Taschenlampe
  • Warnweste
  • Katzenaugen
  • Verkehrsschilder

  Diese Sachen sind im Straßenverkehr kaum sichtbar:

  • schwarzer Helm
  • dunkle Kleidung