Wel­len­mo­dell des Lichts

Die Schüler/-innen erkennen die Farbzerlegung von weißem Licht an einem Reflexions- und Transmissionsgitter als Folge der Beugung und Interferenz. Sie wissen, dass sich die Beugungs- und Interferenzerscheinungen nur mit dem Wellenmodell des Lichts erklären lassen. Anhand eines Doppelspaltversuchs mit monochromatischem Laserlicht können sie beschreiben, wie durch die Überlagerung der Elementarwellen ein Interferenzmuster entsteht. Sie können die Intensitätsmaxima mit ihrer jeweiligen Ordnung benennen. Sie wissen, dass als Bedingung für ein Maximum der Gangunterschied ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge sein muss. Mit Hilfe eines Dezimeterwellensenders, der eine elektromagnetische Welle in eine Lecher-Leitung einstrahlt, verstehen sie, dass Licht im weiteren Sinne aus schwingenden elektrischen und magnetischen Feldern besteht.

  • 41:46 min
  • 3 Aufgabenblöcke
  • 4 Arbeitsblätter
1. Aktivierung von Vorwissen
Video - 03:04 min
Farbzerlegung weißen Lichts an einer CD (Reflexionsgitter) aufgrund von Beugung und Interferenz
Wiederholung: Spektrum und Spektralfarben, Lichtbrechung, Farbzerlegung an einem Prisma
Einführender Vergleich einer Lichtwelle mit einer Wasserwelle
2. Einführung
Video - 04:11 min
Farbzerlegung weißen Lichts mit einem Transmissionsgitter
Wiederholung anhand mechanischer Wellen: Beugung, Gitter, Einzelspalt, Elementarwelle und Interferenz
3. Verständnis­sicherung
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben zur Farbzerlegung weißen Lichts
4. Erarbeitung
Video - 05:55 min
Beugung und Interferenz von monochromatischem Laserlicht an einem Doppelspalt
Wellenmodell des Lichts
Wellenlänge
Gangunterschied
Konstruktive und destruktive Interferenzen
5. Üben und Anwenden
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um die Beugung von Licht am Doppelspalt
6. Vertiefung
Video - 07:34 min
Nachweis elektrischer Felder von Dezimeterwellen mit einem Empfangsdipol
Erzeugung von stehenden Spannungswellen in einer Lecher-Leitung
Elektrische und magnetische Felder an der Lecher-Leitung
Licht als elektromagnetische Welle
7. Ergebnis­sicherung
Video - 02:59 min
Beugung und Interferenz des Lichts
Wellenmodell des Lichts
Interferenzmuster und Intensitätsmaxima
Elementarwelle, Wellenlänge und Gangunterschied
Konstruktive und destruktive Interferenz
Dezimeterwelle
Elektrisches Feld
Lecher-Leitung
Stehende Spannungswelle
Elektromagnetische Welle
8. Abschlusstest
Abschlusstest - 08:00 min
Anwendungs- und Transferaufgaben

Schülermaterial (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

Lehrermaterial mit Lösungen (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

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