Interaktives Lernmaterial für die 6. Klasse
Licht ist eine Form von Energie, die sich geradlinig in alle Richtungen ausbreitet. Wir stellen Licht als Lichtstrahlen dar – gerade Pfeile, die die Richtung der Ausbreitung zeigen.
Wenn Licht auf einen glatten Spiegel trifft, wird es reflektiert. Dabei gilt ein einfaches Gesetz.
Einfallender Strahl Der Lichtstrahl, der auf den Spiegel trifft.
Ausfallender Strahl Der Lichtstrahl, der vom Spiegel zurückgeworfen wird.
Das Lot Eine gedachte senkrechte Linie (90°) auf der Spiegeloberfläche am Auftreffpunkt. Sie wird gestrichelt gezeichnet.
Einfallswinkel α Der Winkel zwischen dem einfallenden Strahl und dem Lot.
Ausfallswinkel α Der Winkel zwischen dem ausfallenden Strahl und dem Lot.
Ziehe den gelben Punkt und beobachte, wie sich der Reflexionswinkel ändert. Das Lot (rot gestrichelt) steht immer senkrecht auf dem Spiegel!
Das Lot ist eine gedachte senkrechte Linie. Es steht genau im rechten Winkel (90°) auf der Spiegeloberfläche, genau an dem Punkt, wo der Lichtstrahl auftrifft.
Ohne das Lot wäre es schwierig, die Winkel eindeutig zu messen. Das Lot gibt uns einen festen Bezugspunkt. Beide Winkel – Einfallswinkel und Ausfallswinkel – werden immer von der Lotlinie aus gemessen.
Stell dir vor, das Lot ist wie der Schiedsrichter beim Fußball: Es steht genau in der Mitte und beide Seiten (Einfalls- und Ausfallsstrahl) müssen gleich weit von ihm entfernt sein!
Zwischen Lichtstrahl und Lot messen
Nicht zur Spiegeloberfläche messen!
So setzt du dein Geodreieck richtig an, um Lot und Winkel einzuzeichnen. Klicke die Schritte der Reihe nach an!
Wenn Licht von einem Medium in ein anderes wechselt – z. B. von Luft ins Wasser – ändert es seine Richtung. Das nennt man Brechung (lat. refractio).
Einfallswinkel α Winkel zwischen einfallenden Strahl und Lot – im ersten Medium.
Brechungswinkel β Winkel zwischen gebrochenem Strahl und Lot – im zweiten Medium.
Grenzfläche Die Trennlinie zwischen zwei Medien (z. B. Wasseroberfläche).
Lot Steht senkrecht auf der Grenzfläche – genau wie bei der Reflexion!
Wie stark Licht gebrochen wird, hängt von der optischen Dichte des Materials ab. Diese wird durch die Brechzahl n angegeben.
| Medium | Brechzahl n | Lichtgeschwindigkeit | Optische Dichte |
|---|---|---|---|
| 🌌 Vakuum | 1,00 | 300 000 km/s | Referenz |
| 💨 Luft | ≈ 1,00 | ≈ 300 000 km/s | sehr gering |
| 💧 Wasser | 1,33 | 225 500 km/s | mittel |
| 🪟 Fensterglas | 1,50 | 200 000 km/s | hoch |
| 💎 Diamant | 2,42 | 124 000 km/s | sehr hoch |
Licht wird zum Lot hin gebrochen.
β < α (Brechungswinkel kleiner)
Licht wird vom Lot weg gebrochen.
β > α (Brechungswinkel größer)
Wähle zwei Medien und ziehe den gelben Lichtstrahl. Beobachte, wie der Strahl an der Grenzfläche gebrochen wird!
Teste dein Wissen zu beiden Themen! Wähle die richtige Antwort.