Licht auf Abwegen

Im Alltag finden sich viele Beispiele, bei denen das Licht mit einem optischen System abgebildet wird. So projiziert der Beamer ein Bild auf die Leinwand oder eine Kamera bildet eine schöne Blume auf den Sensorchip ab. Aber was steckt genau hinter einer scharfen Abbildung? Und wie können wir eine erzeugen? Diesen Fragen wollen wir mit einem etwas speziellen Ansatz auf den Grund gehen. Dabei werden wir grundlegende Fragen zur Ausbreitung des Lichtes diskutieren und erstaunliche Phänomene sehen.

Bild: Rafael Winkler, Physik-Olympiade

Bild: Rafael Winkler, Physik-Olympiade

Bild: Rafael Winkler, Physik-Olympiade

Bild: Rafael Winkler, Physik-Olympiade

Für wen ist das Experiment gedacht?

SchülerInnen ab der Sekundarstufe II. Das Experiment kann selbständig zu Hause oder gemeinsam in der Schule gelöst werden. Für den theoretischen Hintergrund sind Kenntnisse zur Optik nützlich (aber nicht notwendig).

Wie lange dauert das Experiment?

Vorbereitung (Lupe, Lampe und dunkler Raum): 10 Minuten
Total 5 Aufgaben: je 15-25 Minuten.
Zudem 2 herausfordernde Aufgaben: je nochmals 15-25 Minuten

Wie ist das Experiment aufgebaut?

Abbildung mit einer Lupe erzeugen
Gedanken zu Lichtstrahlen
Eigenschaften der Abbildung lernen und erfahren
Die Linsengleichung
Weitere Versuche

Material

Lupe (3 Aufgaben können auch ohne gelöst werden)
Glühbirne oder Kerze
dunkler Raum

Download Experiment Download Lösungen 1-3 Download Lösungen 4-5

Zum Autor: Rafael studiert Physik an der ETH Zürich. In seiner Masterarbeit baut er optische Systeme, um ultrakurze Laserpulse mit nicht linearer Optik zu verändern. Wissen und Erfahrung an junge Physikinteressierte weiterzugeben, macht ihm sehr Spass, weshalb er sich bei der Physik-Olympiade engagiert.

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