Optik – die Physik des Lichts
Wir sehen die Welt, weil Licht von Gegenständen in unsere Augen fällt. Die Optik untersucht, wie sich Licht ausbreitet, wie es an Spiegeln zurückgeworfen und in Glas oder Wasser abgelenkt wird – und wie man damit Brillen, Kameras und Mikroskope baut.
Wie wir sehen
Ein Gegenstand ist nur sichtbar, wenn Licht von ihm in unser Auge gelangt. Lichtquellen wie Sonne, Lampe oder Kerze erzeugen selbst Licht. Alle anderen Körper sind beleuchtete Körper: Sie streuen einen Teil des Lichts, das auf sie fällt, in alle Richtungen – auch in unsere Augen. Der Mond leuchtet also nicht selbst, er wird von der Sonne beleuchtet.
Merke
Sender – Licht – Empfänger: Licht geht von einer Lichtquelle aus, wird von Gegenständen gestreut und vom Auge empfangen. Das Auge sendet keine „Sehstrahlen“ aus.
Das Modell Lichtstrahl
Licht breitet sich in einem einheitlichen Stoff geradlinig aus. Man stellt es deshalb durch Lichtstrahlen dar – Linien mit Pfeil in Ausbreitungsrichtung. Ein Lichtstrahl ist ein Modell: In Wirklichkeit gibt es nur Lichtbündel, die man beliebig schmal machen kann. Mit diesem Modell lassen sich Schatten, Spiegelbilder und Linsenbilder einfach konstruieren.
| Was passiert mit Licht an einer Grenzfläche? | Beispiel |
|---|---|
| Reflexion – es wird zurückgeworfen | Spiegel, glatte Wasseroberfläche |
| Brechung – es geht hindurch und knickt ab | Strohhalm im Glas, Linse |
| Absorption – es wird verschluckt und wird zu Wärme | schwarzes T-Shirt in der Sonne |
| Streuung – es wird in alle Richtungen verteilt | weißes Papier, Nebel, blauer Himmel |
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