Physik – Optik – Farbige Schatten erzeugen – Cornelsen

Farbige Schatten erzeugen

Versuchsaufbau

Versuchsvideo (ohne Ton)

Übung

Autor: Cornelsen/Inhouse, Bild: Cornelsen/Minkus

Für Lehrkräfte

Unterrichtsthema	Kern- und Halbschatten
Klassenstufen	5 bis 8
Wer experimentiert?	Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit oder Lehrkräfte zur Demonstration im Unterricht
Ziele und Kompetenzen	Die Schülerinnen und Schüler können: experimentell die Schatten von zwei Lichtquellen untersuchen. die unterschiedliche Beleuchtung der beiden Halbschatten sowie des Kernschattens beschreiben.

Vorausgesetzte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler können:

die geradlinige Ausbreitung des Lichts beschreiben.
die Entstehung eines Schattens hinter einem beleuchteten Gegenstand erklären.

Materialliste

je Versuchsgruppe:

2 Doppelmuffen
Stativstab mit Gewinde, 750 mm
Stativplattenfuß, 210 x 130 mm
Tonnenfuß
2 Klemmspots, E14
LED-Lampe, rot, E14
LED-Lampe, blau, E14
Stricknadel, Schere, Pappe, Klebeband

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Hinweise zur Vorbereitung

Der Versuch kann sowohl als Schüler- als auch als Demonstrationsexperiment durchgeführt werden. In beiden Fällen ist der Aufwand jedoch vergleichsweise groß.

Das separat verfügbare Aufbauvideo kann bei Bedarf gezielt als Anleitung zum Versuchsaufbau genutzt werden.

Bei diesem Experiment bietet sich daher eher das zur Verfügung gestellte Experimentalvideo an. Auf diese Weise können die Schülerinnen und Schüler die Thematik in ihrer eigenen Geschwindigkeit erarbeiten. Ein Anhalten bzw. Zurückspulen ist möglich.

Wenn der Versuch durchgeführt werden soll, können die farbigen LED-Lampen durch weiße Lampen mit vormontierten farbigen Folien oder durch per Fernbedienung steuerbare „smarte“ Lampen ersetzt werden. Die Papphand kann natürlich auch durch andere Formen ersetzt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Umriss nicht symmetrisch ist.

Hinweise zur Durchführung im Unterricht

Im Einstieg bieten sich Bilder von farbigen Schatten an. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben diese Bilder und stellten Hypothesen auf, warum die Schatten farbig sind. Aus den Hypothesen heraus kann gemeinsam ein Experiment geplant werden.

Je nach Art der Durchführung (Schülerexperiment, Demonstrationsexperiment, Video) gibt es leichte Unterschiede. Wenn das Video genutzt wird, können die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit auf mobilen Endgeräten (zum Beispiel Tablets) die Videos schauen und beobachten, was passiert. Sie können bei Bedarf zurück spulen und das Video anhalten.

Zur Protokollierung des Experiments kann die Protokollvorlage genutzt werden.

Hinweise zur Auswertung

Die interaktiven Übungen am Video bieten den Schülerinnen und Schülern erste eigenständig nutzbare Möglichkeiten der Sicherung.

Zur weiteren Sicherung und Vertiefung nach der Erarbeitung bietet sich die Kopiervorlage an, bei der die Anforderungen an die Lernenden schrittweise ansteigen.