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* 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.

Eine Reihe von Menschen hat Probleme, Gegenstände scharf zu sehen oder die richtigen Farben zu erkennen. Solche Defekte werden als Sehfehler oder Augenfehler bezeichnet. Sehfehler sind meist angeboren, können sich aber auch im Laufe der Zeit entwickeln. Am häufigsten treten Kurzsichtigkeit und Weitsichtigkeit auf. Nicht selten ist auch eine Sehschwäche für bestimmte Farben. Viele Sehfehler können durch Brillen, Kontaktlinsen oder durch operative Eingriffe korrigiert werden.

* 1580 Leiden
† 30. 10. 1626 Leiden
Er war ein niederländischer Mathematiker und Naturwissenschaftler, der sich u. a. mit den Eigenschaften von Licht und mit geodätischen Messungen beschäftigte.

Allgemein spricht man von einer Finsternis, wenn der Schatten eines Himmelskörpers auf die Oberfläche eines anderen trifft. Eine Sonnenfinsternis tritt dann ein, wenn der Schatten des Mondes auf die Erdoberfläche trifft. Der Mond befindet sich dann zwischen Sonne und Erde. Es ist Neumond.

Auf eine senkrecht zum einfallenden Sonnenlicht gestellte Fläche von einem Quadratmeter würde bei Vernachlässigung des Einflusses der Erdatmosphäre je Sekunde eine Energie von etwa 1360 Ws auftreffen. Mithilfe von Spiegeln kann man diese durch das Licht der Sonne transportierte Energie konzentrieren und technisch nutzbar machen. Eine spezielle Anordnung zur Erzeugung hoher Temperaturen ist der Sonnenofen.

Unter Spektralanalyse versteht man eine Untersuchungsmethode, bei der man aus einer Untersuchung des Spektrums darauf schließen kann, welche Stoffe am Zustandekommen des Spektrums beteiligt waren.
Entwickelt wurde die Spektralanalyse um 1860 gemeinsam von dem deutschen Physiker GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF (1834-1887) und dem Chemiker ROBERT WILHELM BUNSEN (1811-1899).

Unter einem Spektrum (Plural: Spektren) versteht man in der Optik ein Farbband und damit ein Band, das aus Licht unterschiedlicher Wellenlängen bzw. Frequenzen besteht. Spektren erhält man durch Zerlegung des von einer Lichtquelle kommenden Lichtes durch Prismen oder optische Gitter.

Nach der Art der Erzeugung unterscheidet man zwischen

Prismenspektren und Gitterspektren.

Nach der Art der Spektren unterscheidet man zwischen

• kontinuierlichen Spektren und Linienspektren,
• Emissionsspektren und Absorptionsspektren

Die Optik als Teilgebiet der Physik wird in Strahlenoptik und Wellenoptik unterteilt.
Der Bereich der Optik, in dem man optische Erscheinungen mit dem Modell Lichtstrahl beschreibt, wird als Strahlenoptik bezeichnet.
Der Bereich der Optik, in dem man optische Erscheinungen mit dem Modell Lichtwelle beschreibt, wird als Wellenoptik bezeichnet.

Ein Tageslichtprojektor, auch Overheadprojektor genannt, dient dazu, ein vergrößertes Bild einer lichtdurchlässigen Vorlage (Folie) auf eine Wand oder einen Bildschirm zu projizieren. Dabei wird die Vorlage auf eine ebene Fläche gelegt, von unten beleuchtet und über ein optisches System ein vergrößertes Bild der Vorlage erzeugt.

Geht Licht von einem optisch dichten in einen optisch dünnen Stoff über, dann ist der Brechungswinkel größer als der Einfallswinkel. Bei einem Brechungswinkel von 90° gelangt das Licht gar nicht mehr in den zweiten Stoff, es verläuft entlang der Grenzfläche. Vergrößert man davon ausgehend den Einfallswinkel noch weiter, dann wird das Licht an der Grenzfläche vollständig reflektiert. Dieser Vorgang wird als Totalreflexion bezeichnet.

Mit Lupen oder Mikroskopen will man kleinere Objekte und Strukturen besser erkennen. Bei Fernrohren geht es um die bessere Erkennbarkeit von weit entfernten Gegenständen. Ein wichtiger Faktor ist in beiden Fällen die Vergrößerung, die mit dem jeweiligen optischen Gerät erreicht wird. Entscheidend für die Vergrößerung ist nicht die Bildgröße im Vergleich zur Gegenstandsgröße, sondern die Vergrößerung des Sehwinkels, unter dem man ein Objekt mit und ohne optisches Gerät sieht.

Videokameras sind elektronische Kameras zur magnetischen Aufzeichnung von Bild und Toninformationen. Sie sind mit lichtempfindlichen Halbleitersensoren (CCD-Chips) ausgestattet und ermöglichen auch Aufnahmen bei ungünstigen Lichtverhältnissen in guter Qualität. Die digitalen Signale werden auf einem Magnetband oder auf einer Mini-DVD aufgezeichnet und können dann weiter verarbeitet werden.

Vierfarbendruck ist ein Druckverfahren, mit dem farbige Bücher oder andere farbige Materialien hergestellt werden. Auch bei Farbdruckern wird dieses Verfahren genutzt. Mithilfe der Grundfarben der subtraktiven Farbmischung (Gelb, Magenta, Cyan) sowie Schwarz erhält man durch Übereinanderdrucken bzw. Nebeneinanderdrucken die unterschiedlichsten Farben.

In der Strahlenoptik geht es um die Beschreibung von Licht mit dem Modell Lichtstrahl. Damit kann man die Ausbreitung von Licht, die Bildung von Schatten oder die Entstehung einer Sonnenfinsternis beschreiben.
Die Reflexion von Licht wird bei Spiegeln genutzt, die Brechung bei Prismen und Linsen. Wichtige Anwendungen sind Lupen, Fernrohre und Mikroskope. Auch die Wirkungsweise unserer Augen lässt sich mit den Erkenntnissen der Optik erklären.

Der Test zur Strahlenoptik bietet die Möglichkeit zu prüfen, inwieweit wichtige Kenntnisse vorhanden sind und auch genutzt werden können.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Strahlenoptik".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

In der Wellenoptik geht es um Erscheinungen wie die Beugung und die Interferenz. Ihre Erklärung ist mit dem Modell Lichtwelle möglich. Licht einer bestimmten Wellenlänge kann eine bestimmte Farbe zugeordnet werden. Durch Mischung einzelner Farben lassen sich neue Farben erzeugen. All das ist Inhalt des Tests zur Wellenoptik.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Welleneigenschaften des Lichts und Farben".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Wölbspiegel sind Spiegel mit gekrümmten Flächen. Meist werden Teile von Kugeln genutzt, auf die das Licht „von außen“ fällt.
In Abhängigkeit von der Gegenstandsweite entstehen an solchen Spiegeln Bilder unterschiedlicher Größe.

* 11. 9. 1816 Weimar
† 3. 12. 1888 Jena
Er war ein deutscher Mechaniker, Techniker und Unternehmer, der in Jena im 19. Jahrhundert ein optisches Werk von Weltgeltung aufbaute und dabei eng mit dem Forscher und Industriellen OTTO SCHOTT und dem Physiker ERNST ABBE zusammenarbeitete.

Zerstreuungslinsen sind durchsichtige Körper aus Glas oder Kunststoff, die sehr unterschiedliche Form haben können. Wenn Licht auf sie trifft, wird es nach dem Brechungsgesetz gebrochen.
Zerstreuungslinsen sind dadurch charakterisiert, dass auf sie fallendes paralleles Licht hinter der Linse „auseinander“ läuft.

Die Temperatur, die der Mensch oder ein anderes Lebewesen hat, wird als Körpertemperatur bezeichnet. Die normale Körpertemperatur des Menschen beträgt 37 °C. Sie ist aber nicht konstant, sondern schwankt im Laufe von 24 Stunden und ist auch individuell unterschiedlich. Bei den verschiedenen Tieren schwankt die Körpertemperatur in relativ weiten Grenzen, insbesondere bei den Tieren, die Winterschlaf halten.

Ein Kühlschrank dient dazu, einen umschlossenen Raum, den Innenraum, abzukühlen. Sein Wirkprinzip entspricht dem der Wärmepumpe: Durch ein Arbeitsmittel wird durch einen Verdampfer der Luft und den im Kühlschrank befindlichen Lebensmitteln Wärme entzogen. Diese Wärme wird über einen Verflüssiger an die Umgebung abgegeben.

Rohrleitungen, Stahlbrücken oder Hochspannungsleitungen ändern bei Temperaturänderung ihr Volumen und damit auch ihre Länge. Unter der Bedingung, dass sich ein fester Körper frei ausdehnen kann, lässt sich die Längenänderung mit folgenden Gleichungen berechnen:

$\begin{array}{l}\Delta l=\alpha \cdot l_{\text{0}}\cdot \Delta T\text{ oder}\\ \Delta l=\alpha \cdot l_{\text{0}}\cdot \Delta \vartheta \\ \text{Als neue Länge }l\text{ erhält man dann:}\\ l=l_{\text{0}}+\Delta l\text{ oder}\\ l=l_{\text{0}}(1+\alpha \cdot \Delta T)\\ \text{Dabei bedeuten: }\alpha \text{ Längenausdehnungskoeffizient}\\ l_{\text{0}}\text{ Ausgangslänge}\\ \Delta T,\Delta \vartheta \text{ Temperaturänderung in Kelvin}\end{array}$
 

Die thermische Leistung gibt an, wie viel Wärme in jeder Sekunde von einer Wärmequelle abgegeben wird.

Benannt ist die Einheit der Leistung nach dem schottischen Techniker JAMES WATT (1736-1819).

* um 1620 Dijon
† 12. 5. 1684 Paris
Er war zunächst ein französischer Geistlicher, der sich später auch mit naturwissenschaftlichen und speziell mit physikalischen Problemen beschäftigte, unter anderem mit optischen Erscheinungen in der Atmosphäre sowie mit der Mechanik der Flüssigkeiten und Gase. Bekannt wurde er durch die Entdeckung des Gesetzes, das heute als Gesetz von BOYLE und MARIOTTE bezeichnet wird.

*9. 2. 1846 Heilbronn
† 29. 12. 1929 Stuttgart
Er war ein deutscher Techniker, der wesentlichen Anteil an der Entwicklung von Verbrennungsmotoren hatte und gemeinsam mit DAIMLER den ersten für Fahrzeuge geeigneten schnell laufenden Verbrennungsmotor konstruierte.