Lichtstreuung bezieht sich auf die Praxis, einen weißen Lichtstrahl in die einzelnen Farben aufzuteilen, aus denen ein Lichtstrahl besteht. Verwenden Sie ein Prisma, um dies zu demonstrieren. Isaac Newton war der erste, der entdeckte, dass jeder Lichtstrahl aus einem vollen Farbspektrum besteht. Obwohl die Menschen schon früher von Prismen wussten, hatten sie immer geglaubt, dass Prismen dem Licht Farbe verleihen. Newtons Experimente bewiesen, dass die Prismen das Licht nur in verschiedene Farbbänder zerstreuten.
Erfahren Sie mehr über Regenbogen
Fragen Sie die Schüler, ob sie denken, dass die Farben eines Regenbogens immer in der gleichen Reihenfolge erscheinen. Lassen Sie sie zeichnen, wie ein Regenbogen ihrer Meinung nach aussieht. Zeigen Sie den Schülern, wie man mit einem Prisma einen Regenbogen erzeugt. Vergleichen Sie den vom Prisma erzeugten Regenbogen mit dem Regenbogen, den die Schüler ausgemalt haben. Bitten Sie die Schüler, die Unterschiede zwischen den beiden Regenbögen zu notieren. Erklären Sie, dass alle Lichtstrahlen das volle 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 Packung empfohlenen Wassermenge zu und gießen Sie die Gelatine in eine quadratische oder rechteckige Form, z. B. einen wiederverwendbaren Kunststoffbehälter oder eine kleine Backform. Nachdem die Gelatine ausgehärtet ist, nehmen Sie sie aus der Form und schneiden Sie sie in verschiedene Prismenformen wie einen Halbkreis, eine breite Mitte mit dünnen Enden oder eine dünne Mitte mit breiten Enden. Leuchten Sie mit einer Taschenlampe durch die Gelatine, um zu sehen, wie das Licht gestreut und gebeugt wird. Lassen Sie die Schüler notieren, wie sich das Licht beim Durchgang durch verschiedene Prismen unterschiedlich verhält. Legen Sie einen Plastikkamm zwischen die Taschenlampe und das Gelatineprisma und achten Sie darauf, wie die Linien des Kamms die Lichtlenkung durch das Prisma besser erkennen.
Im Dunkeln
Ein besseres Verständnis des Lichtverhaltens erlangen die Schüler durch die Beobachtung der Entstehung eines Regenbogens in einem dunklen Raum. Verwenden Sie für dieses Experiment schwarzes Tonpapier, um den Lichtstrahl der Taschenlampe abzudecken, aber schneiden Sie zuerst einen kleinen Schlitz in der Mitte dieses Blattes Papier. Fülle eine kleine, durchsichtige Plastikwanne mit Wasser und lehne an einem Ende der Wanne einen Spiegel ins Wasser. Scheine das Licht auf den Spiegel. Halten Sie eine leere weiße Karte hoch, um den reflektierten Lichtstrahl einzufangen.
Umkehrprisma
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 Primärfarben des Lichts sind. Bitten Sie die Schüler, vorherzusagen, was passieren wird, wenn sie die verschiedenen Lichtstrahlen kombinieren. Drehen Sie das Licht herunter und überprüfen Sie die Ergebnisse, indem Sie die Strahlen gegen ein weißes Blatt Papier richten.