Optik

Mathematisch-naturwissenschaftliches Profil, Klasse 10

Die Schüler vertiefen ihre Kenntnisse über die Strahlenoptik und lernen mit Beugung und Interferenz typische Welleneigenschaften des Lichtes kennen. Dabei wird ihnen bewußt, daß zum Verständnis mancher Naturerscheinungen mehrere Modelle genutzt werden müssen.
Die Behandlung des ultravioletten Lichtes zeigt den Schülern eine Möglichkeit der Erkenntnisgewinnung bei Phänomemen, die den Sinnesorganen nicht direkt zugänglich sind.
Mit der Spektralanalyse lernen die Schüler eine Methode kennen, die bei physikalischen, chemischen und astronomischen Untersuchungen eingesetzt wird.
Das Kennenlernen des elektromagnetischen Spektrums soll einen Beitrag leisten, den Schülern erste Vorstellungen über die Einheit der Natur zu vermitteln.
Die Schüler entwickeln ihre experimentellen Fähigkeiten beim Umgang mit optischen Geräten weiter.

Inhalt	Hinweis	Links
Modell Lichtstrahl	Historische Betrachtungen über die Vorstellung vom Licht
Lichtgeschwindigkeit in unterschiedlichen Medien	Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nach Fizeau
Brechungsgesetz SE Brechungsgesetz	Brechung am Prisma
Strahlenverlauf und Bildentstehung an Sammellinsen	Reelle und virtuelle Bilder
Z: Abbildungsgleichungen
Totalreflexion	SE Grenzwinkel der Totalreflexion Lichtleitkabel
Farbzerlegung des Lichtes Spektrum Kontinuierliche Spektren, Linienspektren Spektralanalyse	SE Spektrum Entstehung des Regenbogens
Infrarotes und ultraviolettes Licht	Infrarotstrahler, Höhensonne Biologische Wirkungen Durchdringungsfähigkeit, Ozonloch
Beugung und Interferenz des Lichtes SE Nachweis von Interferenzerscheinungen am Gitter
Grenzen des Modells Lichtstrahl	Nichterklärbarkeit der Interferenz mit dem Modell Lichtstrahl
Elektromagnetisches Spektrum	Gemeinsamkeiten und Unterschiede sowie technische Anwendungen elektromagnetischer Wellen verschiedener Frequenz
Z: Röntgenstrahlung