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OPTIK MIT LEGO®
Schatten Worum geht es? „Licht und Schatten“ sind dir bereits aus deinem Alltag bekannt. In diesem Experiment findest du heraus, wovon die Größe der Schatten abhängt, wie sich mehrere Lichtquellen auf das Schattenbild auswirken und wie verschieden farbige Schatten entstehen.
Das brauchst du:
Grundplatte
Schiene (lang)
Schirmhalterung
Schirm
Figur
2 Steine 1x2
2 Lampen
Filterfolien in Rot und Grün
OPTIK MIT LEGO® Schatten Versuchsteil A – So wird’s gemacht: 1. Befestige die Schiene mittig auf der Grundplatte. 2. Befestige die Lampe 1 am Tisch. Die Höhe der Lampe über dem Tisch sollte einem Stein der Länge 4 entsprechen. 3. Stell die Schirmhalterung auf die Schiene und setze den Schirm in die Schirmhalterung. 4. Richte Grundplatte und Schirmhalterung so aus, dass der Schirm direkt vor der Lampe
Abbildung 1:
steht.
Was siehst Du auf dem Schirm, wenn du ihn
5. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufga-
langsam von der Lampe wegbewegst?
ben zu Versuchsteil A.
Versuchsteil B – So wird’s gemacht: 6. Stelle die Figur auf zwei aufeinander gesteckte 2x1 Steine. Bewege einen Arm der Figur nach oben. Stell die Figur vor dem Schirm auf die Schiene. 7. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil B.
Abbildung 2: Wie verändert sich der Schatten, wenn sich die Abstände zwischen Lampe, Figur und Schirm ändern?
OPTIK MIT LEGO® Schatten
OPTIK MIT LEGO® Schatten Versuchsteil C – So wird’s gemacht: 8. Befestige Lampe 2 am Tisch. Der Abstand zwischen den Lampen soll so groß sein, dass ein Stein der Länge 16 dazwischen passt. 9. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil C.
Abbildung 3: Wie unterscheiden sich die Schatten beider Lampen? Was siehst du, wenn beide Lampen leuchten? Wie verändern sich die Schatten, wenn die Figur verschoben wird?
Versuchsteil D – So wird’s gemacht: 10. Dein Partner hält den grünen Farbfilter vor Lampe 1 und den roten Farbfilter vor die Lampe 2. 11. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil D.
Abbildung 4: Wie unterscheiden sich die Schatten beider Lampen mit unterschiedlichem Filter? Was siehst du, wenn beide Lampen leuchten? Wie verändern sich die Schatten, wenn die Figur verschoben wird?
OPTIK MIT LEGO® Schatten Das steckt dahinter: Licht breitet sich geradlinig aus, darum hat der Lampen-Lichtkegel mit zunehmendem Abstand einen größeren Durchmesser. Der unbeleuchtete Raum hinter einem beleuchteten Hindernis heißt Schatten. Seine Größe und Form hängt von der Form des Körpers und dem Abstand zur Lichtquelle ab. Wird ein Hindernis von zwei Lichtquellen beleuchtet, so entstehen hinter ihm zwei Schatten. Der Bereich, in dem sich beide Schatten überlappen, heißt Kernschatten. Er ist dunkler als die beiden Halbschatten, die von der jeweils anderen Lampe beleuchtet werden. Mit dem unterschiedlich farbigen Licht wird deutlich, dass die Halbschatten von der jeweils anderen Lichtquelle beleuchtet werden und somit in deren Farbe erscheinen. Nur der Kernschatten, auf den kein Licht fällt, erscheint schwarz.
