Physik – Optik – Ein Loch macht Bilder

Ein Loch macht Bilder

Versuchsvideo (ohne Ton)

Übung

Für Lehrkräfte

Unterrichtsthema	Löcher machen Bilder / Lochkamera
Klassenstufen	5 bis 8
Wer experimentiert?	Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit
Ziele und Kompetenzen	Die Schülerinnen und Schüler können: erklären, dass Löcher zur Entstehung von Bildern ausreichen. die Eigenschaften des Bilds in Abhängigkeit von der Lochgröße und vom Abstand des Lochs zum Schirm untersuchen.

Vorausgesetzte Kompetenzen

keine

Materialliste

je Versuchsgruppe:

• Nagelschere
• Aluminiumfolie
• Klebeband
• 1-Cent-Münze
• spitzer Bleistift
• Feste, undurchlässige, graue oder schwarze Pappe für die Blende
• Feste, weiße Pappe (DIN A4) als Schirm
• Smartphone mit Befestigung (kann alternativ auch festgehalten werden)
• Vorlage „F“ auf schwarzem Hintergrund
• Raum, der zumindest teilweise verdunkelt werden kann

Als weiße Pappe für den Schirm eignet sich Passepartout-Karton sehr gut.

Eine Bilddatei für das „F“ auf dem Smartphone finden Sie hier oder unter dem folgenden QR-Code. Sie können die Bilddatei als Foto auf dem Smartphone abspeichern und dann anzeigen lassen. Für die Dauer des Versuchs empfiehlt es sich, in den Geräteeinstellungen das automatische Abschalten des Handybildschirms  zu deaktivieren. Der Bildschirm des Smartphones sollte zudem auf die maximale Helligkeit eingestellt werden.

Bei Cornelsen Experimenta finden Sie weitere passgenau abgestimmte Experimentiermaterialien – unkompliziert und schnell:
cornelsen-experimenta.de/NuT-hybrid

Hinweise zur Vorbereitung

Der Versuch kann sowohl als Schüler- als auch als Demonstrationsexperiment durchgeführt werden. Aufgrund des explorativen Charakters ist jedoch ein Schülerexperiment vorzuziehen. Die Experimentiermaterialien können von den Schülerinnen und Schülern zum Unterricht mitgebracht werden. Eine Materialübersicht sollte dafür bereits einige Wochen vor der Stunde an die Lernenden ausgegeben werden.

Hinweise zur Durchführung im Unterricht

Das Experiment eignet sich besonders gut als erstes Augenmodell, bei dem die Linse zunächst vernachlässigt wird. Die Versuchsanordnung passt zum Lochauge des Nautilus, sodass es sich anbietet, über dieses Lebewesen einzusteigen. Die Stundenfrage könnte in diesem Fall lauten: „Kann ein Nautilus bei seinem Augenaufbau überhaupt Bilder sehen?“ Auf eine Hypothesenformulierung sollte hier allerdings verzichtet werden, sie würde auf ein reines Ratespiel hinauslaufen. Anhand einer Skizze des Nautilusauges kann das Experiment von den Schülerinnen und Schülern geplant werden.

Verdunkeln Sie den Raum so weit wie notwendig. Ein vollständig verdunkelter Raum ist für das Experiment jedoch nicht notwendig. 

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

Hinweise zur Auswertung

Zur Auswertung des Experiments kann die Protokollvorlage genutzt werden. Insbesondere sollten die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass das Bild unscharf ist. Veränderungen im Aufbau führen zu Veränderungen der Schärfe des Bildes.

Downloads

(jeweils editierbare Worddateien)

Weiteres

Nachdem in diesem Experiment ein erstes, vereinfachtes Augenmodell entwickelt wurde, kann dieses Modell durch eine Linse zu einem besseren Augenmodell erweitert werden. Hierzu eignet sich zum Beispiel das Experiment OP08 (Bilder erzeugen mit einer Lupe).

Autorinnen und Autoren: Dr. Alexander Küpper, Miriam Küpper