licht

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. 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. „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. 1. Was ist Licht?
–– elektromagnetische
Welle
–– sichtbares Licht:
1/100 des gesamten
elektromagnetischen
Spektrums
–– unsichtbaren Bereiche
(ultraviolett, infrarot)
auch „Licht“

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. 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. 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. Interferenz
– Überlagerung von Wellen: Abschwächung, Verstärkung
konstruktiv destruktiv

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. 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. –– Absorption durch Ge-
genstände
–– Lichtquanten haben
keine Ruhemasse
Frage: Warum lässt sich Licht nicht in Säcken transportieren?

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