Der geknickte StabDer Einstieg in das neue Themengebiet wird über das Experiment des "geknickten Stabes" versucht. In einer mit Wasser gefüllten Wanne befinden sich zwei Metallstäbe. Einer der beiden ist geknickt. Nur welcher? Es ist genau der Stab geknickt, der gerade ausschaut. Dinge unter der Wasseroberfläche werden scheinbar gehoben, der wirkliche geknickte Stab weisst also genau die richtig Krümmung auf, um diesen Effekt zu kompensieren. Die optische Hebung
Die Wann in der die Stäbe sind, ist nur von oben einzusehen. Die Frage ist legitim, wie die Stäbe wohl von der Seite aussehen mögen? Zur Überraschung der Schüler ist ein gerader Stab in der Seitenansicht immer noch gerade, wenn er die Wasseroberfläche durchstößt. Augenscheinlich tritt die optische Hebung nur bei streifendem Blick auf.
Die Schüler sollen jetzt versuchen, mit einer Stange die Münze am Boden des Aquariums zu treffen. Nur mit Mühe und einigen Tricks wird es einigen gelingen.
Ein Stab wird beim Übergang Luft-Wasser nicht geknickt, Licht sehr wohl! Eine Experimentierleuchte wird so aufgebaut, dass das Licht streifend an einer scharfen Kante vorbeiläft, um dann seinen Weg in das Aquarium fortzusetzen. Die Schattengrenze bekommt von der Seite gesehen einen Knick, der von den Schülern verwundert aufgenommen wird. Die Sichtbarkeit der Lichtbrechung wird durch einen klassischen Laserstrahlversuch erhöht. Der Begriff "Lichtbrechung" wird mit einer Zeichnung eingeführt. Die Schusterkugel
Die Schusterkugel ist das letzte Experiment der Anfangsoptik. Ein gewönlicher Rundkolben wird mit einer Leuchte bestrahlt und langsam mit Wasser gefüllt. Im Schattenbild des Kolbens sah man seltsamerweise das Wasser einströmen, den Wasserspiegel aber nicht steigen. Erst nach ca. der halben Füllung beginnt das Wasser einen Schatten zu werfen. Es sollte ein großer Kolben verwendet werden, da dieser Effekt eine gewisse Mindestgröße erfordert. Die Erklärung dieses Phänomens finden Sie in unserer
Veröffentlichung zur Schusterkugel.
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