Lerneinheit · Klasse 7–10 · Physik, Mathematik, Geometrie

Licht

„Wohin läuft ein Lichtstrahl, wenn er auf Glas oder einen Spiegel trifft?"

Der Knopf öffnet die Einheit direkt im Experimentierheft, ein Klick auf einen Labornamen das Labor. Es läuft im Browser — kostenlos, ohne Anmeldung, ohne Installation.

Thema im Lehrplan: Geometrische Optik: Reflexionsgesetz, Brechung, Sammellinse, Brennpunkt und Bildentstehung.
Fach: Physik, Mathematik, Geometrie
Klassenstufe: Klasse 7–10
Dauer: ca. 45 min · 7 Missionen und 4 Übertragsaufgaben

Ablauf

Virtuelles Optik- & Licht-Labor — Platziere Linsen, Spiegel und Glasprismen. Untersuche Lichtbrechung, Brennpunkte und Spiegelungen. 3 Missionen: Die Sammellinse & der Brennpunkt F · Das Reflexionsgesetz (Spiegel-Parcours) · Lichtbrechung am Glasprisma
Linsen- & Abbildungs-Labor — Stelle Bilder auf einem Schirm scharf und finde heraus, wovon ihre Größe abhängt — bis hin zur Lupe. 4 Missionen: Das Bild auf dem Schirm · Genau in der doppelten Brennweite · Näher heran · Innerhalb der Brennweite
Übertrag — 4 Aufgaben zu einer neuen Situation, ohne Simulation. Die eigenen Messreihen stehen daneben.

Der Denkfehler, an dem die Einheit ansetzt

Der Winkel am Spiegel wird zur Spiegelfläche gemessen statt zum Lot.

Das sollen die Lernenden am Ende sagen können

Erst der Weg des Strahls — Brennpunkt bei f, am Spiegel α = β —, dann das Bild, das dabei entsteht: B / G = b / g.

Tipp für den Unterricht

Der Laser bleibt aus, bis die Vorhersage steht — sonst wäre der Strahlengang schon die Antwort.

So arbeiten die Lernenden

Vor jedem Versuch legen sie sich fest, was herauskommt — der Versuchsaufbau bleibt gesperrt, bis sie das getan haben. Dann zeigt der Versuch, ob die Vorhersage stimmte, und jedes Ergebnis landet in einer Messreihe. Die Regel wird nicht vorgesagt, sie ergibt sich aus den eigenen Messwerten. Sterne bewerten die Vorhersage, nicht den Fleiß.

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Beim Drucken kommt auf der zweiten Seite der Übertrag als Arbeitsblatt — für Klassen, die an der Tafel arbeiten. Die Lösungen stehen in der Handreichung.

denk.schule/einheit/licht/ · Inhalte: denk.schule, CC BY-SA 4.0

Übertrag: Licht

Name: ______________________________ Klasse: __________ Datum: __________

Jetzt ohne Laser und ohne Optikbank. Schreibe deine Antwort auf und begründe sie mit dem, was du gemessen hast.

Eine Sammellinse hat die Brennweite f = 8 cm. In welchem Abstand hinter der Linse bündelt sie das parallel einfallende Sonnenlicht?
Ein Lichtstrahl trifft mit einem Einfallswinkel von 25° zum Lot auf einen ebenen Spiegel. Wie groß ist der Reflexionswinkel?
Ein Gegenstand steht 30 cm vor einer Sammellinse. Das scharfe Bild entsteht 15 cm hinter ihr. Wie groß ist das Bild im Vergleich zum Gegenstand?
- a) Doppelt so groß
- b) Genauso groß
- c) Halb so groß
Du willst einen Laserstrahl mit einem ebenen Spiegel um genau 90° umlenken. Welchen Winkel muss der Spiegel zum einfallenden Strahl haben?