Physikzusammenfassung: Optik und Licht

Vokabel-Lernkarten zur Physiklektion über Brechung, Totalreflexion, Linsen und Farbmischung.

Brechung von Licht

Die Richtungsänderung von Licht beim Übergang von einem Stoff in einen anderen, da sich Licht in verschiedenen Stoffen unterschiedlich schnell bewegt.

Optisch dichtere Stoffe

Stoffe, in denen sich Licht langsamer bewegt.

Optisch dünnere Stoffe

Stoffe, in denen sich Licht schneller bewegt (z. B. Luft im Vergleich zu Wasser oder Glas).

Brechung zum Lot

Licht wird zum Lot hin gebrochen beim Eintritt in ein optisch dichteres Medium; dabei ist der Einfallswinkel $\alpha$ größer als der Brechungswinkel $\beta$.

Brechung vom Lot

Licht wird vom Lot weg gebrochen beim Eintritt in ein optisch dünneres Medium; dabei ist der Brechungswinkel $\beta$ größer als der Einfallswinkel $\alpha$.

Totalreflexion

Das Licht wird wieder in denselben Stoff zurückreflektiert statt in den anderen Stoff überzugehen; dies tritt auf, wenn Licht vom optisch dichteren ins dünnere Medium geht und der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Grenzwinkel

Ein fester, materialabhängiger Winkel, ab dem Totalreflexion beginnt; beim Übergang von Wasser zu Luft liegt er bei etwa $49^{\circ}$.

Lichtleiter (Glasfasern)

Eine Anwendung der Totalreflexion, bei der Licht durch das Kabel geführt wird (z. B. im Internet oder der Medizin).

Umkehrprismen

Optische Bauteile (z. B. in Ferngläsern), in denen Licht im Inneren reflektiert wird, um es umzulenken.

Lot

Eine Linie, die senkrecht ($90^{\circ}$) auf der Oberfläche bzw. Grenzfläche zwischen zwei Medien steht.

Sammellinse

Eine Linse, die in der Mitte dicker und am Rand dünner ist; sie bündelt Licht.

Zerstreuungslinse

Eine Linse, die in der Mitte dünner und am Rand dicker ist; sie zerstreut parallel einfallendes Licht.

Reelles Bild

Ein Bild, das entsteht, wenn sich die gebrochenen Strahlen tatsächlich hinter der Linse treffen und auf einem Schirm sichtbar gemacht werden können.

Virtuelles Bild

Ein Bild, das nur durch die Strahlenverlängerung nach hinten entsteht, wenn sich die gebrochenen Strahlen hinter der Linse nicht treffen.

Gegenstandsweite

Der Abstand vom Gegenstand zur Linse.

Bildweite

Der Abstand vom Bild zur Linse.

Gegenstandsgröße

Die physikalische Größe des abzubildenden Gegenstands.

Bildgröße

Die Größe des durch die Linse erzeugten Bildes.

Brechung im Glasprisma (Farben)

Weißes Licht wird in Farben getrennt: Rot hat eine große Wellenlänge und wird wenig gebrochen, Violett hat eine kleine Wellenlänge und wird stark gebrochen.

Blaue Himmelsfarbe

Sonnenlicht wird an kleinen Teilchen gestreut; blaues Licht wird aufgrund seiner kürzeren Wellenlänge stärker in alle Richtungen gestreut.

Regenbogen

Ein Naturphänomen, das durch Brechung, Reflexion und erneute Brechung von Sonnenlicht in Regentropfen entsteht.

Additive Farbmischung

Mischung der Lichtfarben (Grundfarben: Rot, Grün, Blau); je mehr Farben addiert werden, desto heller wird das Ergebnis (alle zusammen ergeben Weiß).

Subtraktive Farbmischung

Farben entstehen durch Tinte (Cyan, Magenta, Gelb), die Licht absorbieren (wegnehmen); je mehr Farben gemischt werden, desto dunkler wird das Ergebnis (bis Schwarz).

Farbfilter

Ein Medium, das nur bestimmte Farben durchlässt und andere blockiert (z. B. lässt ein Gelb-Filter Rot und Grün durch und blockiert Blau).