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Optik – Die Lehre des Lichtes 1. Lichtquellen: Natürliche Lichtquellen § Sonne (Durch die Kernfusion wird Licht abgegeben.) § Glühwürmchen (Biolumineszenz à Das Licht wird mit Hilfe von chemischen Substanzen erzeugt à Luciferin wird abgebaut, es entsteht Licht) § Tiefseefische (Anglerfisch,… à Das Licht wird mit Hilfe von chemischen Substanzen erzeugt à Luciferin wird abgebaut, es entsteht Licht) Künstliche Lichtquellen § Glühbirne § Neonröhre § Leuchtstoffröhre § Laserlicht § Leuchtstäbe (chemische Lichtquelle) Glühlampe (siehe Blatt) Die Halogenlampe hat andere Füllgase. (Halogene: Prom, Jod, Fluor, Chlor) Die Füllgase verbinden sich mit dem verdampften Wolfram und setzen sich dann wieder ab. Vorteile: - Die Lebensdauer von Halogenlampen ist länger. - helleres Licht (höhere Temperaturen) Neonröhre Die elektrische Entladung führt dazu, dass Elektronen auf ein höhere Energieniveau gehoben werden, diese fallen sofort zurück à Energie wird in Form von Licht abgegeben. Gefüllt mit Xenon
Die Leuchtstoffröhre ist mit Quecksilberdampf (und einigen Edelgasen) gefüllt. Der Leuchtstoffbelag ist aus Phosphor.
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Vorteile: - Licht ist dem Tageslicht ähnlich (man empfindet es als natürlich) - hoher Wirkungsgrad (25 %) à deshalb kaum Wärmeabgabe - lange Lebensdauer (bis zu 3000 Betriebsstunden) Nachteil: - Quecksilberdampf à ungesund Laserlicht ist sehr energiereich (Licht kann Netzhaut zerstören). § Rubinlaser § CO2-Laser § Halbleiterlaser 2. Was ist Licht Licht ist elektromagnetische Strahlung mit einer bestimmten Wellenlänge. Was sind überhaupt Wellen? Wellen übertragen Energie ohne Transport von Materie.
ü Je höher die Frequenz, desto KÜRZER die Wellenlänge! ü Je kürzer die Wellenlänge, (höher die Frequenz), desto energiereicher ist die Strahlung. Mechanische Wellen benötigen ein Medium zur Ausbreitung: z.B. Meereswellen, Schallwellen Elektromagnetische Wellen benötigen kein Medium zur Ausbreitung: z.B. Lichtwellen, Radiowellen Zeichen für die Wellenlänge: Lambda (l) Bsp.: Ö3 à Frequenz (f) = 99,5 MHz = 99,5 * 106 HZ Ausbreitungsgeschwindigkeit v = 300 000 000 m/s v = l* f l= ? l = v/f = 3,015
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Das Sonnenlicht besteht aus einem nichtsichtbaren und einem sichtbaren Anteil von Elektromagnetischen Wellen. Der nichtsichtbare Anteil: § ist Infrarotlicht (langwellig à Wellenlänge: 750 Nanometer, es ist energiearm à nicht schädlich und wird als Wärme wahrgenommen; Infrarotfilm à Wärme wird sichtbar gemacht) § und ultraviolettes Licht (kurzwelliger à Wellenlänge: 380 Nanometer, es ist energiereicher, es ist schädlich! à kann Sonnenbrand und Hautkrebs auslösen; die Ozonschicht dient dazu, dass nur ein geringer Teil der UV-Strahlung der Sonne unter die Atmosphäre kommt) und der sichtbare Anteil: Er liegt
zwischen Infrarot- und UV-Strahlung. Spektrum der Farben (erkennbar auf
Regenbogen und CD): infrarot à rot à orange à
gelb à grün à blau à violett à
ultraviolett Laserlicht hat einfarbige Lichtquellen, es kann nicht in Farbanteile aufgespaltet werden; kohärentes Licht: alle Wellen bewegen sich in dieselbe Richtung fort (beim Sonnenlicht oder bei der Glühbirne bewegen sie sich in unterschiedliche Richtungen). Aufgrund dieser Eigenschaft können sich die einzelnen Lichtquellen verstärkten à deshalb ist Laserlicht so energiereich.
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300 Millionen m/s Schallgeschwindigkeit: 340 m/s Lichtjahr: Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurückliegt Licht breitet sich geradlinig nach allen Richtungen aus. Bsp.: Lochbildkamera (es dreht das Bild um) Die Lichtausbreitung wird auch im technischen Bereich genutzt: Lichtwellenleiter (Glasfasern) werden zur Datenübertragung verwendet. Vorteil, wenn man Daten mit Licht überträgt: es funktioniert sehr schnell Lichtquelle (1) sendet einen Lichtstrahl aus, Lichtstrahl wird an der Wand der Glasfaser immer wieder reflektiert, am Ort 2 hat man einen Empfänger, der das Licht wieder in Strom umwandeln muss. à Lichtquelle wandelt elektrischen Impuls in Lichtimpuls um. Es kann eine Leuchtdiode (LED à light emitting diode) oder eine Laserdiode sein. Das Licht wird in diesen Glasfasern durch totale Reflexion weitergesendet (es hängt vom Winkel ab auf den das Licht trifft). Der Empfänger (2) wandelt Lichtimpuls in elektrischen Impuls um
4. Die Farben Arbeitsauftrag: Farbmischung http://www.physicsnet.at/physik/fmischung.htm
Farben der Körper
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5. Das Auge Arbeitsblatt: Grundaufbau des Auges
- Hornhaut: Durchsichtig, trägt zur Lichtbrechung bei - Regenbogenhaut: enthält Farbpigmente, sie regelt den Lichteinfall (dunkel: sie zieht sich auseinander, hell: sie zieht sich zusammen) - Linse: sorgt für die Lichtbrechung - Zilliarmuskeln: sind um die ganze Linse angebracht, sie verändern den Krümmungszustand der Linse - Glaskörper: Mit einer Gallertartigen Flüssigkeit gefüllt, es findet auch eine Lichtbrechung statt - Netzhaut: enthält die Sinneszellen, die Licht wahrnehmen können - Aderhaut: ist mit Blutgefäßen durchzogen, dient der Ernährung des Auges - Lederhaut: gibt dem Auge Festigkeit - Blinder Fleck: dort sieht man nichts, weil dort der Sehnerv die Reize ableitet - Gelber Fleck: dort sieht man am schärfsten - Sehnerv: leitet Reize weiter zum Gehirn - Augenmuskeln: können die Augen drehen Der Sehvorgang Licht fällt auf die Netzhaut, darauf hin zerfällt so genannter Sehfarbstoff in den Lichtsinneszellen. Dann erzeugt die Zelle ein elektrisches Signal. Dieses wird zum Sehnerv weitergeleitet. Der Sehnerv leitet diesen Reiz ans Gehirn weiter.
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