Licht: physikalisch – was ist Licht?
Welle, Teilchen, Strahlung
welche Erklärungen bietet die Physik für das Phänomen
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Gliederung
Einleitung: Die Schildbürger
1.	 Was ist Licht?
2.	 Licht trifft auf einen Gegenstand
3.	 Schwierigkeiten der B...
„Wir wollen das Licht in Säcken in unser Rathaus hineintragen. Helft alle
fleißig mit, holt Säcke, lasst die Sonne hineins...
1.	 Was ist Licht?
–– elektromagnetische 		
Welle
–– sichtbares Licht:
1/100 des gesamten
elektromagnetischen
Spektrums
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2. Zusammentreffen von Licht und Gegenstand
Licht wird:
–– von undurchsichtigen Gegenständen absorbiert
–– von durchsichti...
3.	 Schwierigkeiten der Betrachtung: Die Suche nach dem
	geeigneten Modell				
Modell 1: Geometrische Optik
–– Missachtung...
Modell 2: Wellenoptik
–– Abweichung von Ausbreitung einer Welle vom geometrischen
Strahlengang
–– Interferenz und Beugung ...
Interferenz
– Überlagerung von Wellen: Abschwächung, Verstärkung
konstruktiv destruktiv
Modell 3: Quantenoptik
–– Licht hat Eigenschaften von Korpuskeln (Photonen)
–– Licht als Teilchen nötig, um Reaktion mit K...
4. Lichtgeschwindigkeit und Masse
–– c = 300 000 km/s
–– Photonen bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit
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–– Absorption durch Ge-
genstände
–– Lichtquanten haben
keine Ruhemasse
Frage: Warum lässt sich Licht nicht in Säcken tran...
Quellen
Grimsehl, E.: Lehrbuch der Physik, Band 3, Optik, Teubner, Leipzig 1988.
Klages, Gerhard: Kurzes Lehrbuch der Phys...
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  1. 1. Licht: physikalisch – was ist Licht? Welle, Teilchen, Strahlung welche Erklärungen bietet die Physik für das Phänomen „Licht” „lightning over … design-strategien mit, für und durch licht“
  2. 2. Gliederung Einleitung: Die Schildbürger 1. Was ist Licht? 2. Licht trifft auf einen Gegenstand 3. Schwierigkeiten der Betrachtung: Die Suche nach dem geeigneten Modell 4. Lichtgeschwindigkeit und Masse Schluss: Warum die Schildbürger kein Licht einfangen können Quellen Frage: Warum lässt sich Licht nicht in Säcken transportieren?
  3. 3. „Wir wollen das Licht in Säcken in unser Rathaus hineintragen. Helft alle fleißig mit, holt Säcke, lasst die Sonne hineinschauen und tragt das Licht ins Rathaus!“
  4. 4. 1. Was ist Licht? –– elektromagnetische Welle –– sichtbares Licht: 1/100 des gesamten elektromagnetischen Spektrums –– unsichtbaren Bereiche (ultraviolett, infrarot) auch „Licht“
  5. 5. 2. Zusammentreffen von Licht und Gegenstand Licht wird: –– von undurchsichtigen Gegenständen absorbiert –– von durchsichtigen Gegenständen in seiner Bewegung nicht gehindert –– von durchscheinenden Gegenständen gestreut –– von allen Gegenständen reflektiert (1 Ausnahme)
  6. 6. 3. Schwierigkeiten der Betrachtung: Die Suche nach dem geeigneten Modell Modell 1: Geometrische Optik –– Missachtung der Wellennatur des Lichts –– Licht als „Lichtstrahlen“ gut geeignet für geometrische Optik (Brechung, Reflexion)
  7. 7. Modell 2: Wellenoptik –– Abweichung von Ausbreitung einer Welle vom geometrischen Strahlengang –– Interferenz und Beugung bei jeder Art von Wellen Beugung –– Treffen des Lichts auf ein Hindernis –– Gelangen des Lichts in Schatten des Hindernisses
  8. 8. Interferenz – Überlagerung von Wellen: Abschwächung, Verstärkung konstruktiv destruktiv
  9. 9. Modell 3: Quantenoptik –– Licht hat Eigenschaften von Korpuskeln (Photonen) –– Licht als Teilchen nötig, um Reaktion mit Körpern zu erklären (Emission, Absorption) –– Versuch: Bestrahlung elektrisch isolierter Zinkplatte mit ultraviolettem Licht → positive Aufladung der Platte –– Einstein: Energie Lichtquanten ≥ Anziehungskraft Zinkatomkern → Lösung 1 Elektron pro Quant aus Zink Welle-Teilchen-Dualismus
  10. 10. 4. Lichtgeschwindigkeit und Masse –– c = 300 000 km/s –– Photonen bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit → keine Ruhemasse –– Lichtgeschwindigkeit im dichteren Medium kleiner –– Experiment zur Prüfung der allgemeinen Relativitätstheorie
  11. 11. –– Absorption durch Ge- genstände –– Lichtquanten haben keine Ruhemasse Frage: Warum lässt sich Licht nicht in Säcken transportieren?
  12. 12. Quellen Grimsehl, E.: Lehrbuch der Physik, Band 3, Optik, Teubner, Leipzig 1988. Klages, Gerhard: Kurzes Lehrbuch der Physik, Springer, Berlin, Heidelberg, New York 1990. Kruisz, Christian; Hitzenberger, Regina: Physik verstehen, UTB, Wien 2005. Niedrig, Heinz (Hrsg): Optik, Lehrbuch der Experimentalphysik, Walter de Gruyter, Berlin, New York 1993. Popper, Karl R.: Die offene Gesellschaft und ihre Feinde, Teil 2, Pieper, Tübingen 1992. Pitka, Rudolf; Bohrmann, Steffen; Stöcker, Horst; Terlecki, Georg; Zetschke, Hartmut: Physik, Der Grundkurs, Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2005. http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/korpuskulartheorie.glos.html 15.09.15 https://www.uni-oldenburg.de/physik/studium/physik-studieren-in-oldenburg/was-sie-schon-immer/wie-schwer-ist-licht/ 15.09.15 http://www.opensociety.de/Web1/Popper/popper02.htm 21.09.15 http://www.physik.fu-berlin.de/studium/schulkontakte/physlab/labor/img/Lichtbeugung.pdf 21.09.15 http://www.sos-halberstadt.bildung-lsa.de/schwaenke/pdf/DieSchildbuergerbaueneinRathaus.pdf 28.09.15

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