Schatten

OPTIK MIT LEGO®
Schatten
Worum geht es?
„Licht und Schatten“ sind dir bereits aus deinem Alltag bekannt. In diesem Experiment findest
du heraus, wovon die Größe der Schatten abhängt, wie sich mehrere Lichtquellen auf das
Schattenbild auswirken und wie verschieden farbige Schatten entstehen.
Das brauchst du:

Grundplatte

Schiene (lang)

Schirmhalterung

Schirm

Figur

2 Steine 1x2

2 Lampen

Filterfolien in Rot und Grün
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Schatten
Versuchsteil A – So wird’s gemacht:
1. Befestige die Schiene mittig auf der Grundplatte.
2. Befestige die Lampe 1 am Tisch. Die Höhe
der Lampe über dem Tisch sollte einem
Stein der Länge 4 entsprechen.
3. Stell die Schirmhalterung auf die Schiene
und setze den Schirm in die Schirmhalterung.
4. Richte Grundplatte und Schirmhalterung so
aus, dass der Schirm direkt vor der Lampe
Abbildung 1:
steht.
Was siehst Du auf dem Schirm, wenn du ihn
5. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufga-
langsam von der Lampe wegbewegst?
ben zu Versuchsteil A.
Versuchsteil B – So wird’s gemacht:
6. Stelle die Figur auf zwei aufeinander gesteckte 2x1 Steine. Bewege einen Arm der
Figur nach oben. Stell die Figur vor dem
Schirm auf die Schiene.
7. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil B.
Abbildung 2:
Wie verändert sich der Schatten, wenn sich die
Abstände zwischen Lampe, Figur und Schirm
ändern?
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Versuchsteil C – So wird’s gemacht:
8. Befestige Lampe 2 am Tisch. Der Abstand
zwischen den Lampen soll so groß sein,
dass ein Stein der Länge 16 dazwischen
passt.
9. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben
zu Versuchsteil C.
Abbildung 3:
Wie unterscheiden sich die Schatten beider
Lampen? Was siehst du, wenn beide Lampen
leuchten? Wie verändern sich die Schatten, wenn
die Figur verschoben wird?
Versuchsteil D – So wird’s gemacht:
10. Dein Partner hält den grünen Farbfilter vor
Lampe 1 und den roten Farbfilter vor die
Lampe 2.
11. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil D.
Abbildung 4:
Wie unterscheiden sich die Schatten beider
Lampen mit unterschiedlichem Filter? Was
siehst du, wenn beide Lampen leuchten? Wie
verändern sich die Schatten, wenn die Figur
verschoben wird?
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Schatten
Das steckt dahinter:
Licht breitet sich geradlinig aus, darum hat der Lampen-Lichtkegel mit zunehmendem Abstand
einen größeren Durchmesser.
Der unbeleuchtete Raum hinter einem beleuchteten Hindernis heißt Schatten. Seine Größe und
Form hängt von der Form des Körpers und dem Abstand zur Lichtquelle ab.
Wird ein Hindernis von zwei Lichtquellen beleuchtet, so entstehen hinter ihm zwei Schatten.
Der Bereich, in dem sich beide Schatten überlappen, heißt Kernschatten. Er ist dunkler als die
beiden Halbschatten, die von der jeweils anderen Lampe beleuchtet werden.
Mit dem unterschiedlich farbigen Licht wird deutlich, dass die Halbschatten von der jeweils
anderen Lichtquelle beleuchtet werden und somit in deren Farbe erscheinen. Nur der Kernschatten, auf den kein Licht fällt, erscheint schwarz.