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Das von einer Lichtquelle ausgehende Licht kann mithilfe verschiedener Modellvorstellungen beschrieben werden. Zu den einfachsten Modellen der Lichtausbreitung gehören Lichtstrahlen. Mit Blenden und Öffnungen kann man aus dem Licht von Lichtquellen Lichtbündel gewinnen.

Als Schatten bezeichnet man den entweder gar nicht oder nur teilweise beleuchteten Raum hinter Körpern, die für Licht undurchlässig sind oder es zumindest stark schwächen. Das Aussehen des Schattens wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Dies sind die Form der Lichtquelle, die Gestalt des lichtundurchlässigen Körpers und die Entfernung zwischen Lichtquelle und Körper. Der Verlauf des Schattens kann durch geometrische Konstruktion ermittelt werden.

Linsensysteme sind Anordnungen von Linsen, die insgesamt wie eine Sammellinse oder eine Zerstreuungslinse wirken. Die Objektive und Okulare optischer Geräte sind durchweg Linsensysteme. Sie werden vor allem deshalb verwendet, weil nur durch Linsensysteme die verschiedenen Arten von Abbildungsfehlern minimiert werden können. Darüber hinaus ist es möglich, Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite (Zoomobjektive) zu konstruieren.

Die Lochkamera ist das einfachste optische Gerät, mit dem man von einem Gegenstand ein Bild erzeugen kann.
Sie besteht im Wesentlichen aus einem lichtundurchlässigen Gehäuse mit einer kleinen Öffnung (Loch) auf der einen Seite und einem Schirm, auf dem das Bild des Gegenstandes zu beobachten ist. Genutzt wird bei der Lochkamera die geradlinige Ausbreitung des Lichtes.

Luftspiegelungen entstehen, wenn Licht an der Grenze zwischen Warmluft und Kaltluft scheinbar total reflektiert wird und dadurch für einen Beobachter Objekte an Stellen erscheinen, an denen sie sich in Wirklichkeit nicht befinden. Wird das Vorhandensein einer ausgedehnten Wasserfläche vorgetäuscht, so spricht man von Fata Morgana.

Lupen sind einfache optische Geräte, mit denen man Gegenstände wesentlich größer sehen kann als mit bloßen Augen. Genutzt wird dabei, dass bei einer Sammellinse ein vergrößertes und aufrechtes Bild entsteht, wenn sich der Gegenstand innerhalb der einfachen Brennweite der Linse befindet.

Ein Mikroskop ist ein optisches Gerät, mit dessen Hilfe man sehr kleine Objekte um ein Vielfaches vergrößert sehen kann. Durch eine Vergrößerung in zwei Stufen erreicht man eine Gesamtvergrößerung bis zum 1000fachen der Gegenstandsgröße.
Eine spezielle Art von Mikroskopen sind Elektronenmikroskope, mit denen noch eine wesentlich höhere Vergrößerung erreicht werden kann.

Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die mit unterschiedlichen Modellen beschrieben wird. Genutzt werden

• das Modell Lichtstrahl,
• das Modell Lichtwelle
• das Modell Lichtquant.

Welches der Modelle jeweils genutzt wird, hängt von den betrachteten Erscheinungen ab.

Allgemein spricht man von einer Finsternis, wenn der Schatten eines Himmelskörpers auf die Oberfläche eines anderen trifft. Eine Mondfinsternis tritt dann ein, wenn der Mond in den Erdschatten tritt. Die Erde befindet sich dann zwischen Sonne und Mond. Es ist Vollmond.

Der Übergang von Licht aus dem Vakuum in einen anderen Stoff kommt auf der Erdoberfläche praktisch nicht vor. Hier beobachtet man im Grunde immer nur die Übertritte von Licht zwischen zwei beliebigen lichtdurchlässigen Stoffen. Um vorhersagen zu können, ob das Licht dabei zum Einfallslot hin oder von ihm weg gebrochen wird, hat man die Begriffe optisch dichte Stoffe und optisch dünne Stoffe eingeführt.

Manchmal meinen wir, etwas zu sehen, was in Wirklichkeit anders ist, als wir wahrnehmen. Solche „falschen“ optischen Eindrücke bezeichnet man als optische Täuschungen.
Neben Richtungstäuschungen gibt es u. a. auch Größentäuschungen, Formentäuschungen, Kontrasttäuschungen und Farbtäuschungen. Bei den optischen Täuschungen spielen auch Sehgewohnheiten und Erfahrungen eine wichtige Rolle.

Licht kann man sich als einen Strom von winzigen kleinen Teilchen, den Photonen, vorstellen. Jedes dieser Photonen besitzt Energie und bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit.
Photonen entstehen in der Atomhülle. Zwischen ihrer Energie und der Frequenz des Lichtes besteht direkte Proportionalität.

Trifft Licht auf eine planparallele Platte aus einem durchsichtigen Stoff, so erfolgt an jeder der beiden Grenzflächen eine Brechung. Die austretenden Lichtstrahlen sind gegenüber den auftreffenden Lichtstrahlen parallel verschoben.

Lichtwellen sind elektromagnetische Wellen, die sich im Raum ausbreiten. Die Schwingungsrichtung ist bei den einzelnen Wellenzügen unterschiedlich und räumlich zufällig verteilt. Lichtwellen, die nur in einer Ebene schwingen, bezeichnet man als polarisiert. Die Polarisation von Licht kann z. B. durch Polarisationsfilter, durch Reflexion und durch Brechung erfolgen.

Prismen sind Körper aus Glas oder Kunststoff. Sie können genutzt werden, um Licht in seine Bestandteile zu zerlegen, um es in eine andere Richtung zu lenken (Umlenkprismen) oder um den Lichtweg umzukehren (Umkehrprismen). Das auffallende Licht wird dabei gebrochen bzw. total reflektiert.
Genutzt werden Prismen z. B. in Spektralapparaten sowie in optischen Geräten wie Ferngläsern und Spiegelreflexkameras.

Trifft Licht auf die Oberfläche eines Körpers, wo wird es nach dem Reflexionsgesetz zurückgeworfen (reflektiert). Genutzt wird die Reflexion von Licht bei den verschiedenen Arten von Spiegeln. Man unterscheidet zwischen folgenden Arten:

• ebene Spiegel
• gewölbte Spiegel

Bei gewölbten Spiegeln gibt es Hohlspiegel unterschiedlicher Form (kugelförmige Hohlspiegel, Parabolspiegel) und Wölbspiegel.

Fällt Licht auf die Oberfläche eines Körpers, so wird ein Teil des Lichtes reflektiert. Für die Reflexion von Licht gilt das Reflexionsgesetz:

Wenn Licht an einer Fläche reflektiert wird, so ist der Einfallswinkel gleich dem Reflexionswinkel.

$\alpha ={\alpha }^{\prime }$

Einfallender Strahl, Einfallslot und reflektierter Strahl liegen in einer Ebene.

Licht breitet sich nur in homogenen Stoffen geradlinig aus. An der Grenzfläche zwischen verschiedenen Stoffen kann es entweder aus seiner Ausbreitungsrichtung abgelenkt (gebrochen) oder zurückgeworfen (reflektiert) werden. Den letzteren Vorgang bezeichnet man als Reflexion von Licht.

Ein Regenbogen ist eine Naturerscheinung. Er ist zu beobachten, wenn man die Sonne im Rücken hat und eine abziehende Regenwolke von der Sonne beleuchtet wird. Charakteristisch für einen Regenbogen ist ein Farbband mit den Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett, wobei die Farben stets in gleicher Reihenfolge auftreten.
Manchmal ist über einem Regenbogen ein zweiter, lichtschwächerer Nebenregenbogen zu beobachten, bei dem eine umgekehrte Farbfolge zu sehen ist.

* 16.12.1776 Samitz/Schlesien
† 23.01.1810 München

Er war ein deutscher Naturwissenschaftler und ein bedeutender Gelehrter seiner Zeit. RITTER gilt als Entdecker der ultravioletten Strahlung, war Mitbegründer der Elektrochemie, erfand einen Vorläufer des Akkumulators und untersuchte galvanische Erscheinungen bei Tieren.

* 25. 9. 1644 Arhus
† 19. 9. 1710 Kopenhagen
Er war ein dänischer Astronom, Mitarbeiter an der Pariser Sternwarte und Direktor der Sternwarte in Kopenhagen. RÖMER bestimmte aus der Verfinsterung der Jupitermonde erstmals die Lichtgeschwindigkeit.

Sammellinsen sind durchsichtige Körper aus Glas oder Kunststoff, die sehr unterschiedliche Form haben können. Wenn Licht auf sie trifft, wird es nach dem Brechungsgesetz gebrochen.
Sammellinsen sind dadurch charakterisiert, dass auf sie fallendes paralleles Licht hinter der Linse zunächst in einem Punkt, dem Brennpunkt, konzentriert wird.

Die meisten künstlichen Lichtquellen geben ihr Licht nahezu allseitig ab. Wenn man das Licht nur in eine bestimmte Richtung aussenden möchte, dann bedient man sich eines Scheinwerfers, dessen Hauptbestandteil ein Hohlspiegel oder ein parabolisch geschliffener Spiegel ist.

* 17. 12. 1851 Witten/Westfalen
† 27. 8. 1935 Jena
Er war ein deutscher Chemiker, untersuchte die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Gläsern unterschiedlicher Zusammensetzung und entwickelte neue Glasarten. Zusammen mit ERNST ABBE (1840-1905) gründete er das Jenaer Glaswerk.

Augen sind für viele Lebewesen ein Sinnesorgan, mit dem sie wichtige Informationen aus ihrer Umwelt aufnehmen. Der Bereich elektromagnetischer Wellen, in denen ein Lebewesen Informationen mithilfe der Augen aufnehmen kann, wird als Sehbereich bezeichnet. Der Sehbereich des Menschen unterscheidet sich teilweise erheblich von dem verschiedener Tiere.