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Unter Lichtstreuung versteht man die Aufteilung eines weißen Lichtstrahls in die einzelnen Farben, aus denen ein Lichtstrahl besteht. Verwenden Sie ein Prisma, um dies zu demonstrieren. Isaac Newton entdeckte als erster, dass sich jeder Lichtstrahl aus einem vollen Farbspektrum zusammensetzt. Obwohl die Menschen sich zuvor der Prismen bewusst waren, hatten sie immer geglaubt, dass Prismen dem Licht Farbe verleihen. Newton-Experimente haben gezeigt, dass die Prismen das Licht nur in verschiedene Farbbänder zerstreuen.
Erfahren Sie mehr über Regenbogen
Fragen Sie die Schüler, ob sie der Meinung sind, dass die Regenbogenfarben immer in derselben Reihenfolge angezeigt werden. Lassen Sie sie zeichnen, wie sie denken, dass ein Regenbogen aussieht. Zeigen Sie den Schülern, wie Sie mit einem Prisma einen Regenbogen erstellen. Vergleichen Sie den vom Prisma erzeugten Regenbogen mit dem Regenbogen, den die Schüler gefärbt haben. Bitten Sie die Schüler, die Unterschiede zwischen den beiden Regenbogen zu beachten. Erklären Sie, dass alle Lichtstrahlen das gesamte Farbspektrum enthalten, dieses Spektrum jedoch nur sichtbar ist, wenn der Lichtstrahl durch ein Prisma läuft. Erklären Sie, dass jeder Regenbogen immer die Farben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett enthält und dass diese Farben immer in dieser Reihenfolge erscheinen.
Mach ein Prisma
Die Schüler können ihr eigenes Prisma mit klarer Gelatine herstellen. Bereiten Sie die Gelatine mit der Hälfte der auf der Verpackung angegebenen Wassermenge vor und gießen Sie die Gelatine in eine quadratische oder rechteckige Form, z. B. einen wiederverwendbaren Plastikbehälter oder eine kleine Backform. Nachdem die Gelatine ausgehärtet ist, nehmen Sie sie aus der Form und schneiden Sie sie in verschiedene Prismenformen, z. B. einen Halbkreis, eine breite Mitte mit dünnen Enden oder eine dünne Mitte mit breiten Enden. Eine Taschenlampe durch die Gelatine strahlen, um zu sehen, wie das Licht gestreut und gebogen wird. Lassen Sie die Schüler feststellen, wie sich das Licht bei Durchgang durch verschiedene Prismen unterschiedlich verhält. Platzieren Sie einen Plastikkamm zwischen der Taschenlampe und dem Gelatineprisma und achten Sie darauf, wie die Linien des Kamms es erleichtern, die Art und Weise zu erkennen, in der das Licht vom Prisma gebogen wird.
Im Dunkeln
Die Schüler erhalten ein besseres Verständnis des Lichtverhaltens, indem sie die Bildung eines Regenbogens in einem dunklen Raum beobachten. Verwenden Sie für dieses Experiment schwarzes Konstruktionspapier, um den Lichtstrahl der Taschenlampe abzudecken, schneiden Sie jedoch zuerst einen kleinen Schlitz in die Mitte dieses Stücks Papier. Füllen Sie eine kleine, klare Plastikwanne mit Wasser und lehnen Sie einen Spiegel an ein Ende der Wanne. Das Licht auf den Spiegel richten. Halten Sie eine leere weiße Karte hoch, um den reflektierten Lichtstrahl einzufangen.
Umgekehrtes Prisma
So wie ein Prisma einen weißen Lichtstrahl zerstreut, erscheinen die Farben des Regenbogens, wenn er durch ein Prisma scheint, am anderen Ende als weißer Lichtstrahl. Um ein besseres Verständnis zu erlangen, nehmen Sie drei Taschenlampen und bedecken Sie sie mit verschiedenen durchscheinenden Farben, einer roten, einer blauen und einer grünen. Erklären Sie, dass dies die Grundfarben des Lichts sind. Bitten Sie die Schüler, vorherzusagen, was passieren wird, wenn sie die verschiedenen Lichtstrahlen kombinieren. Schalten Sie das Licht aus und überprüfen Sie die Ergebnisse, indem Sie die Strahlen auf ein weißes Stück Papier richten.