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"Optik II" |
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Die DVDs Optik I und Optik II widmen sich dem Licht
und seinen Eigenschaften, wobei Optik II folgende Gesetzmäßigkeiten
in der Strahlenoptik (und deren Anwendungen) behandelt:
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Lichtbrechung und
Totalreflexion: Anwendungen im Alltag
- Lichtaddition und -subtraktion
- Abbildung durch eine Sammellinse, ihre Anwendung in
Auge und Fotokamera
Weiterhin wird in einer Computeranimation die Zerlegung
des weißen Lichts in einem Prisma in die Regenbogenfarben
dargestellt und damit die Phänomene von Regenbogen und
schillernden Seifenblasen erklärt.
Die „berühmte“ Münze in der
Tasse hat uns zu diesen Filmmodulen inspiriert: Die Lichtbrechung im Wasser,
die optisch auch mal einen Armbruch suggeriert. Die Totalreflexion wird
mittels einer versenkbaren Lichtquelle und eines Tauchers dargestellt.
Wenn das gerichtete Licht seiner Lampe unter Wasser erst senkrecht auf
die Grenzfläche
trifft und
nach und nach geneigt wird, sieht man, |
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wie sich das Licht an der Wasseroberfläche immer stärker
bricht, bis es schließlich in der „Totalreflexion“ an
der Grenzfläche vollständig reflektiert wird. Es wird die Nutzung
der Totalreflexion in täglichen
Anwendungen gezeigt, im Endoskop und im Glasfaserkabel. Außerdem
erfährt der Zuschauer, warum ein Eisbär auch bei arktischer Kälte
nicht friert. |
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Mit dem Prisma kommen wir zum Thema „Regenbogen /
Wellenlängen“. In einer Computeranimation trifft ein dünnes
Lichtbündel auf ein Prisma und wird darin zweimal gebrochen. Es passiert
etwas Erstaunliches: Das weiße Licht wird in die Regenbogenfarben
zerlegt. |
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Und kennen Sie den Trick mit dem Farbrad? Ein Rad mit
den Farben Rot, Grün, Blau wird erst langsam, dann immer schneller
gedreht. Je schneller sich das Farbrad dreht, umso mehr verwischen sich
die Farben, bis schließlich die additive Mischfarbe „Weiß“ entsteht.
Unser „weißes“ Licht setzt sich folglich aus einem ganzen
Spektrum von Farben zusammen. Im nächsten Schritt zeigen wir, wie
sich dieses Wissen anwenden lässt. |
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Mit Hilfe der optischen Bank führen wir in den Strahlengang
einer Sammellinse ein. Seine praktische Anwendung wird in einem Fotoapparat
dargestellt. In einer Computer-Animation wird gezeigt, wie Lichtstrahlen
in einem Brennpunkt gebündelt und dann auf die Abbildungsebene (den
Film) projeziert werden. Dabei entsteht ein auf dem Kopf stehendes, seitenverkehrtes
Bild. |
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Da unser ganzes Sehen ebenfalls auf einem optischen System
- nämlich dem Auge - beruht, widmen wir diesem Sinnesorgan ein eigenes
Modul. Jetzt verstehen die Zuschauer den Strahlengang und die Doppelbrechung
der Lichtstrahlen in Hornhaut und (Sammel-) Linse. |
Sie begreifen das Gehirn
als Fehlerkorrektursystem, das automatisch die auf dem Kopf und seitenverkehrt
stehenden Bilder gerade richtet, und erkennen, wie ein vorgeschaltetes
Linsensystem (Brille) biologisch- morphologische Deformationen von Augapfel
und Linse ausgleichen kann. |
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