Themen für den Test am Montag

• Die Zerlegung in die Spektralfarben, also mit einem Prisma. Alle Farben zusammen geben wieder weißes Licht.
• Farbwahrnehmung mit additiver und subtraktiver Farbmischung. Siehe dazu den Blogeintrag https://siebenerphysik.blogspot.com/2019/04/farbe-sehen-und-farben-mischen.html
• Lichtbrechung beim Übergang von dünneren in dichtere Medien, also Luft in Wasser, und umgekehrt.
• Totalreflexion
• Lochkamera. Bild in der Lochkamera.
• Abbildung mit einer Linse, Fotoapparat, Entfernung von Gegenstand und Bild. Größe von Gegenstand und Bild
• Sammellinse als Lupe

Ich schreib euch noch einiges genauer hin.

Abbildungen mit einer Linse

Zwei geogebra-Apps:
https://www.geogebra.org/m/spvcurfj
https://www.geogebra.org/m/EmTcxVfZ

Optische Farbtäuschung

Kennst du die Fahnen? Die Farben stimmen nicht. Tatsächlich wurde jede Farbe in ihre Komplementärfarbe umgewandelt, d.h. in ihr Gegenteil.

Du kannst die Originalfarben sehen mit einem Trick. Schaue eine Minute oder länger auf die Mitte einer Fahne und halte dir dann die Augen zu. Vor deinen Augen entsteht nun das Gegenteil deines Sinneseindrucks. In deinen Farbzapfen werden jetzt Stoffe ausgeschüttet, die sie wieder in die Grundstellung bringen sollen. Dabei entsteht ein Bild, das das Gegenteil von dem ist, was du vorher gesehen hast.

Probiere es aus. Weißt du, zu welchen Ländern die Fahnen gehören?

Farbe sehen und Farben mischen

• Lies zunächst die Seite über das Farbensehen und beantworten die Verständnisfrage: https://www.leifiphysik.de/optik/farben#Farbsehen
• Lies dann den Eintrag über additive Farbmischung
  https://www.leifiphysik.de/optik/farben#Additive%20Farbmischungund bearbeite https://www.geogebra.org/m/wwEWcuFQund https://www.geogebra.org/m/hBM9vn4yBeispiele sind: Farbbildschirme (Handy, Laptop, sogar Röhrenfernseher), Farblich veränderbare LEDs
• Lies danach den Eintrag über subtraktive Farbmischunghttps://www.leifiphysik.de/optik/farben#Subtraktive%20Farbmischung
  und bearbeite dann
  https://www.leifiphysik.de/optik/farben/versuche/subtraktive-farbmischung und
  https://www.geogebra.org/m/URTcVZky
  Lies dann die Hintergründe zu Filtern
  https://www.leifiphysik.de/optik/farben/ausblick/subtraktive-farbmischung-mit-filtern
  und Druckerfarben
  https://www.leifiphysik.de/optik/farben/ausblick/subtraktive-farbmischung-beim-drucker
  Sieh dir durch die Lupe ein bunt bedrucktes Bild in der Zeitung an. Erkennst du, woraus das Bild zusammengesetzt ist?
• Zuletzt kannst du die Simulation ausprobieren:
  https://www.leifiphysik.de/optik/farben/versuche/farbwahrnehmung-simulation-von-phet
• Spiele mit dem Farbkreis https://www.geogebra.org/m/P9XHnp3r

Themen für den Test

Themenübersicht in einer PDF-Datei.

Sehr schöne Übersichten gibt es auch auf den Seiten für Physikunterricht an Schulen, die an der Uni München zusammengestellt wurden:
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtreflexion
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/schatten
https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/mondphasen
https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/mondfinsternis
https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/sonnenfinsternis

Gekrümmter Spiegel

https://www.geogebra.org/m/zrfnmuez

Strahlen am Spiegel

Spiegelbild am ebenen Spiegel

https://www.geogebra.org/m/ex9nphbz

Strahlen in einem parabelförmigen Spiegel

https://www.geogebra.org/m/dudeezzu

Sonne, Mond und Erde

Modelle in Arbeitsblättern
Bearbeite die Apps

• Wie ergeben sich die Mondphasen?
• Wie kommt es zu einer Mondfinsternis?
• Wie kommt es zu einer Sonnenfinsternis?

Sonnenfinsternis vom 20.3.2015
Erinnerst du dich an die teilweise Sonnenfinsternis vom März 2015? Da wart ihr noch in der Grundschule. Vielleicht habt ihr in der Pause etwas beobachtet, denn es war vormittags an einem Schultag.
Hier ist eine Animation, auf der ihr seht, wie damals der Kernschatten und der Teilbereich über die Erde gelaufen ist: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/SE2015Mar20T.gif
Hier ist die vollständige Wikipedia-Seite zu diesem Tag:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenfinsternis_vom_20._M%C3%A4rz_2015
Und hier ist ein Zeitrafferfilm vom deutschen Wetterdienst, der die Stunden zeigt, in denen der Schatten der Sonne über die Erde gelaufen ist:
https://www.youtube.com/watch?v=miQiEcLrdsg
Man sieht sehr schön, wie der Teilbereich zum Kernschatten hin immer dunkler wird und nach außen hin immer heller. (Vergleiche unsere App https://www.geogebra.org/m/heksyt6w, die wir vor Weihnachten bearbeitet haben)

Die Mondbahn ist etwa 5° geneigt gegen die Erdbahn. Der Mond ist also manchmal etwas "über" und manchmal "unter" der Sonne (genauer: nördlicher oder südlicher als die Sonne). Der Mondschatten fällt also manchmal eher auf die Nordhalbkugel (so wie am 20.3.2015) und manchmal auf die Südhalbkugel, so wie bei der nächsten Sonnenfinsternis am 2.7.2019:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenfinsternis_vom_2._Juli_2019


Mondfinsternis vom 27.7.2018Das war einer der ersten Ferientage. Erinnert ihr euch?
https://de.wikipedia.org/wiki/Mondfinsternis_vom_27._Juli_2018

Schneller als der Schatten

Ihr kennt Lucky Luke?
https://www.ppm-vertrieb.de/images/news/files/lucky-bild-2.jpg

Hier ein Video, in dem erklärt wird, warum der Schatten tatsächlich jede Bewegung etwas später ausführt.
https://www.youtube.com/watch?v=W8sTYcEYpdE

Gehör

von https://www.lfu.bayern.de/laerm/so_hoeren_wir/index.htm

Farbmischug

Vier Arbeitsblätter zu Farbmischungen

Additive Mischung
https://www.geogebra.org/m/wwEWcuFQ
https://www.geogebra.org/m/P9XHnp3r
https://www.geogebra.org/m/hBM9vn4y
Subtraktive Mischung
https://www.geogebra.org/m/URTcVZky

Schattentheater Budrugana

aus Tbilissi (Tiflis) in Georgienhttp://www.budrugana.com/
zum Beispiel http://www.youtube.com/watch?v=dynP5r11KAw
https://www.youtube.com/watch?v=91SMbATvnhc
https://www.youtube.com/watch?v=nji3bACx3jY
https://www.youtube.com/watch?v=ivR9vZlZvXE

Sonnenfinsternis

Öffne das Arbeitsblatt Sonnenfinsternis.

Du kannst mit der Maus den Mond um die Erde kreisen lassen. Der Kernschatten des Mondes ist schwarz hervorgehoben.

• An welchen Positionen des Mondes trifft der Kernschatten des Mondes auf die Erde? Markiere sie auf deinem Arbeitsblatt.

An diesen Stellen ist die Sonne vom Mond verdeckt, sie werden nicht vom Sonnenlicht erreicht. Dort herrscht totale Sonnenfinsternis.

• Frage: Warum tritt eine Sonnenfinsternis nicht gleichzeitig auf der gesamten Erde auf?
• Frage: Was sieht man, wenn man in der Nähe des Bereichs mit totaler Sonnenfinsternis ist?

Hier findest du eine Liste mit den Sonnenfinsternissen. An die vom 20.3.2015 könnt ihr euch bestimmt noch erinnern. Die beiden von 2017 sind bei uns nicht sichtbar.

Mondfinsternis

Öffne das Arbeitsblatt Mondfinsternis.

Du kannst mit der Maus den Mond um die Erde kreisen lassen. Er durchläuft dabei Bereiche, in denen die Erde Schatten wirft.

In den Kernschatten fällt kein Licht von der Sonne, ein Mensch auf dem Mond könnte die Sonne dort überhaupt nicht sehen.

Im Teilbereich wird ein Teil des Sonnenlichts von der Erde abgedeckt. Ein Mensch auf dem Mond würde nur einen Teil der Sonne sehen, der andere Teil ist von der Erde verdeckt.

• Markiere auf deinem Arbeitsblatt diese Bereiche; Den Kernschatten und den Teilbereich.

Wenn der Mond durch den Kernschatten der Erde läuft, herrscht  Mondfinsternis.

• Frage: In welcher Phase befindet sich der Mond während einer Mondfinsternis?

Hier ist eine Liste mit den Tagen der Mondfinsternisse. Für uns gut sichtbar war die Totale am 28.9.2015. Im Jahr 2017 gibt es nur teilweise Mondfinsternisse, aber beide sind für uns gut sichtbar. Wer lange aufbleibt, kann am nächsten Wochenende in der Nacht zum Samstag eine beobachten.

Abbildung mit einer Sammellinse, Bild bei einer Streulinse

Lade die Geogebra-Datei linselupeabbildung.ggb herunter (anklicken, dann oben auf den Pfeil. Es öffnet sich ein Fenster mit Geogebra)

Die Brennpunkte der Linse sind 5cm von der Linsenmitte entfernt, genau wie bei der Linse, mit der ihr letzte Woche Versuche gemacht habt.

• Verschiebt den Gegenstand G so, dass er 10cm, 6cm, 7cm, 8cm, 20cm, 30cm, 40cm von der Linse entfernt ist.
• Wie weit weg ist jeweils der Bildpunkt B?
• Wie groß ist jeweils das Bild?
• Vergleicht mit euren Je-desto-Sätzen von den Experimenten und mit den Messergebnissen. Die Messungen sollten in etwa stimmen, eine genaue Messung an der echten Linse ist recht schwierig.

Etwas besonderes passiert, wenn der Gegenstand näher als 5cm also näher als der Brennpunkt an die Linse heranrückt.

• Wo ist das Bild jetzt?
• Wie groß ist es?
• Zeigt es nach oben oder nach unten? Was ist anders als in den Versuchen oben?
• Warum kann man es nicht mehr mit einer weißen Platte oder einem Papier oder einem Bildschirm auffangen?
• Man kann das Bild aber von rechts mit einem Auge sehen. Die Linse wird jetzt als Lupe oder Vergrößerungsglas benutzt. (Wie wir das in NPh gemacht haben in der 6, Klasse). Betrachte deine Finger oder andere kleine Gegenstände in deiner Nähe durch die Sammellinsen als Lupe und vergleiche mit der Simulation.

Öffne nun die Datei streulinse_gb.ggb.

• Verschiebe den Gegenstand?
• Wo ist das Bild?
• Wie groß ist es?
• Wie ist es orientiert?
• Kann man es mit einer weißen Platte hinter der Linse auffangen?
• Warum kann man sagen, Streulinsen wirken als Verkleinerungsglas?

Klassenfoto

Hat gut geklappt, weil ich mich genau an das Rezept zum Entwickeln gehalten habe.

Spiegelbild am gekrümmten Spiegel

Lade das Geogebra-Programm spiegelbilder2.ggb herunter (anklicken, downloadpfeil oben anklicken, mit Geogebra öffnen)

Du hast eine Kerze und zwei Augen, die du verschieben kannst. Außerdem kannst du die Form des Spiegels ändern, indem du den Punkt in seiner Mitte verschiebst.

1. Schiebe den Punkt zunächst so in die Mitte, dass der Spiegel flach ist.
   
   Verschiebe die Kerze. Rot markiert sind diejenigen Strahlen, die vom Fuß der Kerze in die Beiden Augen fallen. Überprüfe, ob das Reflexionsgesetz am Spiegel erfüllt ist.
   
   Hinter dem Spiegel sind die Strahlen, die in die Augen fallen, verlängert. Sie schneiden sich in einem Punkt am Spiegelbild. Von ihm geht das Licht scheinbar für den Betrachter aus.
   
   Vergleiche Größe von Bild und Spiegelbild.
   
   Verschiebe auch die Augen. Was ändert sich und was bleibt gleich?
2. Schiebe den Punkt am Spiegel nach links. Der Spiegel baucht sich jetzt der Kerze und den Auge entgegen. Er ist ein Konvexspiegel.
   
   Verschiebe wieder die Kerze und überprüfe das Reflexionsgesetz.
   
   Vergleich Größe von Bild und Spiegelbild. Was ändert sich, wenn du die Kerze näher an den Spiegel schiebst oder etwas davon entfernst?
   
   Verschiebe auch die Augen und vergleiche, was gleich bleibt und was sich ändert.
3. Schiebe nun den Punkt am Spiegel nach rechts, so dass sich ein deutlich nach innen gekrümmter Spiegel ergibt, ein sogenannter Konkavspiegel. Am besten ist die Tiefe der Krümmung etwa 1/3 oder 1/4 so groß wie der Spiegel von oben bis unten lang ist.
   
   Schiebe die Kerze nah an den Spiegel heran. Überprüfe das Reflexionsgesetz.
   
   Vergleiche Größe von Bild und Spiegelbild. Schiebe näher an den Spiegel heran oder etwas weiter weg. Was ändert sich?
   
   Der Spiegel ist ein Ausshnitt aus einer Kugel und der schwarze Punkt M ist ihr Mittelpunkt. Was geschieht, wenn die Kerze näher an M ist als am Spiegel selbst?
   Was geschieht, wenn die Kerze bei M selbst ist?
   Was geschieht, wenn die Kerze noch weiter weg als M vom Spiegel ist?
   Vergleiche jeweils die Größe der Kerze mit der ihres Spiegelbilds, vergleiche ihre Orientierungen. Wo kreuzen sich jetzt die Strahlen, bevor sie in die Augen fallen.
4. Hausaufgabe
   Nimm einen großen blanken Löffel, am besten eine große Schöpfkelle aus Edelstahl. Ein großer Servierlöffel tut es auch, zur Not auch ein Suppenlöffel.
   
   Betrachte dein Spiegelbild auf der Innenseite des Löffels/der Kelle und auf der Rückseite. Was ist der Unterschied? Wo genau ist das Spiegelbild, vor oder hinter dem Löffel? Vergleiche mit der Geometrie in dieser Simulation.
   
   Nähere den Löffel mit der Innenseite an eins deiner Augen. Wie siehst du das Spiegelbild deines Auges? Vergleiche wieder mit dieser Simulation.

Unsere Lochkamerabilder

Ich war leider etwas ungeduldig beim Entwickeln. Sie sind nicht so schön geworden. Aber man kann einiges erkennen. Die Abzüge sind schon bestellt.

Sonnenfinsternis

Kopiere die Datei sonnenfinsternis.ggb in dein Heimverzeichnis oder auf deinen Bilschirmhintergrund (Desktop). Öffne sie mit einem Doppelklick. Das Programm Geogebra startet.

Du kannst mit der Maus den Mond um die Erde kreisen lassen. Der Kernschatten des Mondes ist schwarz hervorgehoben.

• An welchen Positionen des Mondes trifft der Kernschatten des Mondes auf die Erde? Markiere sie auf deinem Arbeitsblatt.

An diesen Stellen ist die Sonne vom Mond verdeckt, sie werden nicht vom Sonnenlicht erreicht. Dort herrscht totale Sonnenfinsternis.

• Frage: Warum tritt eine Sonnenfinsternis nicht gleichzeitig auf der gesamten Erde auf?
• Frage: Was sieht man, wenn man in der Nähe des Bereichs mit totaler Sonnenfinsternis ist?

Hier findest du eine Liste mit den Sonnenfinsternissen. Die nächste ist am 20.3.2015 im Meer und auf den Inseln nördlich von Nordeuropa. Wir werden sie als partielle (teilweise) Sonnenfinsternis sehen.