Gewölbte Spiegel
Gewölbte Spiegel können nach aussen (konvex) oder nach innen (konkav) gekrümmt sein. Sie vereinen die Wirkung eines Spiegels mit derjenigen einer Linse.
Konvexspiegel
Konvexspiegel streuen die Strahlen zurück und erzeugen damit ein virtuelles verkleinertes Bild hinter dem Spiegel.
Konkavspiegel (Hohlspiegel)
Konkavspiegel (Hohlspiegel) sammeln die Strahlen bei der Reflexion und haben damit die gleiche Wirkung, wie eine Sammellinse und einen normalen Spiegel.
Camera Obscura (Lochkamera)
Die Camera Obscura (Lochkamera) erzeugt ein reelles Bild, indem Lichtstrahlen durch eine kleine Öffnung in einen dunklen Raum eintreten und auf eine Leinwand auftreffen.
Reflexion
Bei der Reflexion werden Lichtstrahlen von Materie in einer bestimmten Richtung zurück geworfen.
Sonnen- und Mondfinsternis
Bei einer Sonnen- oder Mondfinsternis sind Erde und Mond in einer Linie mit der Sonne, so dass einer der beiden in den Schatten des anderen tritt.
Sonnenstrahlen
Sonnenstrahlen kommen auf der Erde näherungsweise parallel an.
Mondphasen
Der Mond ist, wie die Erde, zu jeder Zeit zur Hälfte beleuchtet. Je nach Position sehen wir mehr oder weniger davon, was die charakteristischen Mondphasen ausmacht.
Schatten
Hinter einem Objekt, welches Lichtstrahlen absorbiert, entsteht ein Schatten, nämlich eine Zone mit weniger Licht (Halbschatten) oder gar keinem Licht (Kernschatten).
Lichtgeschwindigkeit
Licht pflanzt sich als elektromagnetische Welle oder als Lichtteilchen (Photonen) mit der sehr grosser Lichtgeschwindigkeit fort.
Licht
Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen oder Lichtteilchen (Photonen), die mit Lichtgeschwindigkeit in unser Auge eintreffen und wir als solches erkennen.
Weitsichtigkeit
Bei der Weitsichtigkeit und auch Altersweitsichtigkeit treffen die Strahlen zu früh auf die Netzhaut. Der scharfe Bildpunkt wäre erst weiter hinten.
Totalreflexion
Die Totalreflexion ist ein typisches Wellenphänomen, das v.a. bei Licht ausgenutzt wird. Mit ihrer Hilfe kann ein Lichstrahl z.B. in einer Glasfaser eingeschlossen werden, wo er an der Fasergrenze stets zurück in die Faser reflektiert wird.
Teleskop (Fernrohr)
Ein Teleskop ist die Kombination von zwei Sammellinsen oder einer Sammellinse und einem Konkavspiegel, so dass sehr weit entfernte Objekte vergrössert werden können.
Streulinse (Zerstreuungslinse)
Eine Streulinse streut die Strahlen so, dass ein verkleinertes, aufrechtes virtuelles Bild entsteht.
Sammellinse
Die Sammellinse sammelt Strahlen und bringt sie näher zusammen. Einfallende parallele Strahlen verlaufen durch den Brennpunkt der Sammellinse.
Wie entstehen Regenbogen
Regenbogen entstehen dadurch, dass Sonnenlicht in kugelförmigen Wassertropfen zweifach total reflektiert werden. Die Brechung weicht je nach Wellenlänge (Farbe) leicht ab, so dass das Sonnenlicht in die Regenbogenfarben aufgeteilt wird.
Mikroskop
Ein Mikroskop besteht im Wesentlichen aus zwei Sammellinsen, die es erlauben, ein sehr nahes und kleines Objekt stark zu vergrössern.
Lupe
Die Lupe ist eine Sammellinse, die näher an ein Objekt gehalten wird, als deren Brennweite. Dadurch entsteht ein aufrechtes, vergrössertes virtuelles Bild.
Linsen
Linsen sind runde Scheiben aus einem transparenten Material, deren Oberfläche(n) gekrümmt sind, so dass die Lichtstrahlen mit Hilfe der Brechung geeignet umgelenkt, d.h. gesammelt oder gestreut, werden.
Streuung von Licht
Licht streut als elektromagnetische Welle an Atomen, Molekülen und kleinsten Partikeln in der Erdatmosphäre, die kleiner sind als ihre Wellenlänge. Dadurch streut die Atmosphäre v.a. blaues Licht in alle Richtungen.
Kurzsichtigkeit
Bei der Kurzsichtigkeit treffen sich die Strahlen in einen reellen Bildpunkt, jedoch vor der Netzhaut, d.h. auf der Netzhaut etwas weiter hinten, entsteht ein unscharfer Fleck.
Fresnel-Linse
Die Fresnel-Linse ist eine abgestufte Linse, die es erlaubt, sehr flache Linsen zu schaffen, v.a. wenn sie einen grossen Durchmesser haben müssen.
Fermat’sches Prinzip
Wellen füllen typischerweise den Raum aus. Gemäss dem Prinzip von Fermat löschen sich jedoch alle Wellen gegenseitig aus, wenn sie nicht einen extremalen Pfad ablegen. So bleibt meist nur die Welle übrig, die z.B. den schnellsten Pfad absolviert.
Brechungsindex
Der Brechungsindex bestimmt, wie stark das Licht mit dem Material interagiert und damit, um welchen Faktor das Licht im betreffenden Material langsamer ist, als im Vakuum.
Lichtbrechung
Tritt ein Lichtstrahl von einem Material in ein anderes Material über, ändert sich seine Wellengeschwindigkeit, so dass sich nach dem Fermat’schen Pinzip der Winkel zur Grenzfläche ändert.
Auge
Das menschliche Auge ist eine kleine kugelförmige Dunkelkammer mit der Pupille als Öffnung. Die Lichtstrahlen werden in der Augenlinse gebrochen, so dass auf der hinteren Innenseite des Auges, auf der Netzhaut, ein scharfes Bild entsteht.
