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LICHT
Interaktives Lehrmittel Mittelstufe
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Punkte ⭐
🎯 Leitsätze & Lernziele
☀️ Sonnen- und Mondfinsternis hängen von der Position des Mondes ab.
🌍 Die Erdachse steht nicht senkrecht zur Umlaufbahn – deshalb entstehen die Jahreszeiten.
💧 Ein Lichtstrahl ändert beim Übergang von Luft zu Wasser seine Ausbreitungsrichtung. Das nennt man Brechung.
🔍 Eine Lupe (Sammellinse) bündelt Lichtstrahlen und vergrössert das Objekt. Der Ort grösster Energiedichte ist der Brennpunkt.
👁️ Das Auge: Die Pupille reguliert die Helligkeit, die Linse bündelt Licht. Die Netzhaut mit Stäbchen und Zapfen ermöglicht das Sehen.
📋 Meine Lernziele (anklicken wenn erreicht)
- Ich erkläre, wie Sonnen- und Mondfinsternisse entstehen.
- Ich erkläre, warum wir Jahreszeiten haben.
- Ich erkläre das Phänomen der Lichtbrechung.
- Ich erkläre, wie ein Regenbogen entsteht.
- Ich unterscheide additive und subtraktive Farbmischung.
- Ich beschreibe den Aufbau des Auges und die Funktion der Teile.
- Ich erkläre den Unterschied zwischen Zapfen und Stäbchen.
- Ich erkläre, was Komplementärfarben sind.
- Ich erkläre, wie eine Sammellinse (Lupe) funktioniert.
- Ich erkläre den Begriff Brennpunkt und Brennweite.
🧠 Vorwissen prüfen
Warum ist der Himmel blau?
Was ist Licht eigentlich?
🌍 Sonne, Erde & Mond
🌍 Umlaufbahn der Erde – Jahreszeiten
👆 Klicke auf eine Erdposition, um mehr zu erfahren!
🌑 Flip-Karten: Finsternis-Typen
Sonnenfinsternis
Was passiert?Der Mond steht zwischen Sonne und Erde. Der Mondschatten trifft die Erde – wir sehen die Sonne verdeckt.
Mondfinsternis
Was passiert?Die Erde steht zwischen Sonne und Mond. Der Erdschatten verdunkelt den Mond – er wird rötlich.
Warum Jahreszeiten?
Erdachsenneigung!Die Achse ist um 23,5° geneigt. Im Sommer trifft das Licht die Nordhalbkugel steiler – es wärmt stärker.
Warum Winter?
Flacherer Winkel!Im Winter trifft Sonnenlicht flacher auf die Nordhalbkugel. Die Energie verteilt sich auf mehr Fläche → weniger Wärme.
❓ Quiz: Sonne, Erde & Mond
Warum entstehen die Jahreszeiten?
Was passiert bei einer Mondfinsternis?
Wann beginnt der Sommer auf der Nordhalbkugel?
💧 Lichtbrechung
Was ist Brechung? Licht wird im Wasser langsamer, weil Wasser dichter ist als Luft. Beim Übergang von einem Material in ein anderes ändert der Lichtstrahl seine Richtung. Dieses Phänomen nennt man Lichtbrechung.
🎬 Interaktiv: Brechung im Wasser
Der Lichtstrahl wird beim Eintritt ins Wasser gebrochen – er ändert seine Richtung!
🎴 Flip-Karten: Brechungs-Phänomene
Gebrochener Stift
Warum?Ein Stift im Wasser scheint gebrochen. Das Licht wird an der Wasseroberfläche gebrochen – der Stift liegt nicht dort, wo er aussieht.
Unsichtbare Münze
Experiment!Eine Münze verschwindet hinter dem Gefässrand. Fügt man Wasser hinzu, wird die Münze durch Brechung sichtbar – das Licht «biegt» um die Ecke.
Sehen unter Wasser
Warum unscharf?Das Auge ist für Luft optimiert. Unter Wasser stören Wasserteilchen die Lichtstrahlen → unscharf. Mit Taucherbrille sieht man wieder scharf.
Sonnenuntergang
Brechung in der Atmosphäre!Die Sonne ist beim Sonnenuntergang scheinbar noch sichtbar, obwohl sie schon unter dem Horizont ist – weil das Licht in der Atmosphäre gebrochen wird.
📝 Lückentext: Lichtbrechung
Licht bewegt sich in am schnellsten. Im
wird es langsamer, weil Wasser
ist. Beim Übergang zwischen zwei Materialien wird das Licht
. Dieses Phänomen nennt man
. Beim Experiment mit dem Bleistift im Glas sieht der Stift
aus.
❓ Quiz: Lichtbrechung
Warum wird Licht beim Übergang von Luft zu Wasser gebrochen?
Warum sieht man unter Wasser unscharf, ohne Taucherbrille?
🌈 Regenbogen & Farben
🌈 So entsteht ein Regenbogen
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Weisses Sonnenlicht trifft auf Wassertropfen und wird in seine Spektralfarben aufgeteilt: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett. Jede Farbe wird in einem leicht anderen Winkel gebrochen.
🎨 Additive & Subtraktive Farbmischung
Lichtfarben (Additive Mischung):
- 🔴 + 🟢 = Gelb
- 🔴 + 🔵 = Magenta/Purpur
- 🟢 + 🔵 = Cyan/Blaugrün
- 🔴 + 🟢 + 🔵 = Weiss
Lichtfarben werden gemischt heller – deshalb «additiv».
Malfarben (Subtraktive Mischung):
- 💛 Gelb + 🔵 Cyan = Grün
- 💛 Gelb + 🟣 Magenta = Rot
- 🔵 Cyan + 🟣 Magenta = Blau/Violett
- Alle drei = Schwarz
Malfarben werden gemischt dunkler – sie «schlucken» Licht, deshalb «subtraktiv».
🎴 Farben in der Natur
Morphofalter
Lichtbrechung!Die Flügelfarbe entsteht durch Brechung an 10'000–100'000 feinen Schuppen. Nicht durch Pigmente! Stirbt der Falter, verblassen die Farben.
Smaragdeidechse
Lichteffekte!Einfallendes Licht trifft auf Schuppen, die weisses Licht aufteilen. Einige Farben werden verstärkt reflektiert, andere absorbiert.
Melanin
Hautpigment!Melanin ist das Farbpigment unserer Haut. Es schützt vor UV-Strahlung und gibt der Haut eine bräunliche Tönung.
Chlorophyll
Blattgrün!Das wichtigste Pigment der Pflanzen. Es macht Blätter grün und ist entscheidend für die Photosynthese (Umwandlung von Licht in Energie).
🎯 Drag & Drop: Welche Farbe entsteht?
Ordne die Ergebnisse der richtigen Mischung zu!
Weiss
Schwarz
Gelb
Cyan/Blaugrün
Magenta
Rot + Grün + Blau (Licht)
Rot + Grün (Licht)
Cyan + Magenta + Gelb (Farbe)
Rot + Blau (Licht)
Grün + Blau (Licht)
❓ Quiz: Farben
Was entsteht, wenn man Rot, Grün und Blau als Lichtfarben mischt?
Was entsteht bei der subtraktiven Mischung von Cyan, Magenta und Gelb?
Durch was entsteht die Farbe des Morphofalters?
👁️ Das Auge
👁️ Aufbau des Auges – anklicken für Details
🔬 Netzhaut: Zapfen und Stäbchen
Zapfen
Ermöglichen das Farbsehen. Es gibt drei Typen: rot-, grün- und blauempfindlich. Funktionieren bei hellem Licht.
Stäbchen
Erkennen Bewegungen und ermöglichen das Sehen bei schwachem Licht (Dämmerung). Keine Farbwahrnehmung.
Netzhaut gesamt
Wandelt das um 180° gedrehte Bild in Nervenimpulse um. Das Gehirn dreht das Bild wieder richtig.
Blinder Fleck
Hier befinden sich keine Sehzellen. An dieser Stelle tritt der Sehnerv aus dem Augapfel aus.
🎴 Komplementärfarben
Was sind Komplementärfarben? Betrachtest du intensiv eine Farbe und schaust dann auf eine weisse Fläche, siehst du ein Nachbild in der Gegenfarbe. Diese heissen Komplementärfarben. Die «ermüdeten» Sehzellen werden inaktiv – die anderen Sehzellen senden das Gegenteil.
Rot
Komplementärfarbe:Cyan/Blaugrün. Nach dem Betrachten von Rot sehen die roten Zapfen das Nachbild in Cyan.
Grün
Komplementärfarbe:Magenta/Purpur. Nach dem intensiven Betrachten von Grün erscheint das Nachbild in Magenta.
Gelb
Komplementärfarbe:Violett/Blau. Die gelb-aktiven Zapfen (rot+grün) ermüden – das Nachbild erscheint violett-blau.
Blau
Komplementärfarbe:Orange/Gelb. Nach dem Betrachten von Blau erscheint das Nachbild in orange-gelb.
📝 Lückentext: Das Auge
Licht fällt durch die und die
ins Auge. Die
bündelt das Licht auf die
. Dort wandeln Sehzellen das Licht in elektrische Signale um. Der
leitet die Signale zum
. Die Zapfen ermöglichen das Farbsehen, die Stäbchen das Sehen bei schwachem Licht.
❓ Quiz: Das Auge
Was ist die Aufgabe der Pupille?
Was ermöglichen die Stäbchen in der Netzhaut?
Warum sehen wir ein Nachbild in der Komplementärfarbe?
Das Bild auf der Netzhaut ist um ___° gedreht.
🔍 Linsen & Lupen
Sammellinse = Lupe: Eine Lupe bündelt parallele Lichtstrahlen in einem Punkt: dem Brennpunkt (F). Der Abstand zwischen Linse und Brennpunkt heisst Brennweite (f) und wird in mm gemessen. Je kleiner die Brennweite, desto stärker die Vergrösserung.
🔍 Interaktiv: Lupe vergrössert
A B C
🐝 🌸 🔬
🐝 🌸 🔬
💡 Prisma: Licht aufteilen
Ein Prisma bricht weisses Licht in seine Spektralfarben auf – gleich wie Wassertropfen beim Regenbogen!
📝 Lückentext: Linsen & Lupen
Eine Lupe ist eine sogenannte . Sie
die einfallenden Lichtstrahlen in einem Punkt, dem
. Der Abstand zwischen Linse und Brennpunkt heisst
und wird in
angegeben. Je kleiner die Brennweite, desto
die Vergrösserung.
❓ Quiz: Linsen & Lupen
Was ist der Brennpunkt einer Sammellinse?
Eine Lupe mit kurzer Brennweite hat eine...
Was passiert, wenn ein Prisma von weissem Licht getroffen wird?
🏆 Abschlussquiz
Teste dein Wissen über alle Themen des Licht-Lehrmittels!
1. Warum entstehen die Jahreszeiten?
2. Was passiert beim Übergang von Luft zu Wasser mit dem Lichtstrahl?
3. Was entsteht, wenn Rot, Grün und Blau als Lichtfarben gemischt werden?
4. Was ist die Aufgabe der Zapfen in der Netzhaut?
5. Was ist der Brennpunkt einer Sammellinse?
6. Wie entsteht ein Regenbogen?
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6/6
Hervorragend!
Gesamtpunkte in diesem Lehrmittel: