Was ist überhaupt Licht?

Licht macht hell!

Licht kann man nicht anfassen oder festhalten. Wir können nur eine Lichtquelle greifen.

Von einer Lichtquelle (hier: die Sonne), breitet sich Licht in Form von Lichtstrahlen (sogenannte elektromagnetische Wellen) aus. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Licht ausbreitet, ist unfassbar schnell. Die Lichtgeschwindigkeit ist die schnellste bisher bekannte Geschwindigkeit.

 

Lichtstrahlen, die von der Sonne ausgehen
Lichtstrahlen, die von der Sonne ausgehen

 

Wie hell Licht macht, hängt von der Größe und Stärke der Lichtquelle ab. Die Sonne ist die stärkste Lichtquelle, die wir kennen.

 

Lichtstrahlen sind gerade. Sie verlaufen so lange in eine Richtung bis sie auf ein Hindernis treffen. Dann werden sie, je nach Beschaffenheit des Hindernisses, geschluckt oder umgelenkt. 

 

Das Licht der Sonne scheint übrigens weiß. In Wahrheit setzt es sich aber aus vielen verschiedenen Farben den sogenannten Spektralfarben (einfacher: Regenbogenfarben) zusammen.

 

Licht ist immer auch warm. Die Wärmewirkung des Lichts ist sehr unterschiedlich. Am deutlichsten spüren wir sie, wenn Licht durch Feuer erzeugt wird.  

5 Kommentare

Wie funktioniert das Sehen?

Das Sehen funktioniert so: Lichtstrahlen fallen auf einen Gegenstand. Dieser Gegenstand schickt einen Teil der Lichtstrahlen zurück. Diese zurückgeschickten

Lichtstrahlen enthalten jetzt alle bildlichen Informationen über den Gegenstand, also über Farbe, Form und über den Ort, an dem er sich befindet. Wenn diese Lichtstrahlen von unserem Auge aufgenommen werden, leitet unser Auge alle Informationen an unser Gehirn weiter. Das Gehirn erstellt für uns ein Bild. Wir sehen.

So funktioniert das Sehen des Apfels!
So funktioniert das Sehen des Apfels!

 

Ohne Licht sehen wir nichts. Je mehr Licht, desto mehr Lichtstrahlen fallen in unser Auge und desto besser können wir sehen!

Wenn Lichtstrahlen zurückgeschickt werden, dann sprechen Forscher übrigens von Reflexion von Lichtstrahlen. Lichtstrahlen treffen auf etwas und werden reflektiert.

 

Reflexion von Lichtstrahlen
Reflexion von Lichtstrahlen

 

Es ist genau das Gegenteil von "Absorption von Lichtstrahlen". Wenn auf etwas Licht fällt, und die Lichtstrahlen nicht reflektiert werden, dann werden sie absorbiert, sie werden sozusagen verschluckt.

 

 

Absorption von Lichtstrahlen
Absorption von Lichtstrahlen
0 Kommentare

Schattenspiele

Das ist ein verblüffendes und einfaches Schattenexperiment für Kinder - toll auch in der Grundschule und im Kindergarten als Vorbereitungsexperiment für eine Sonnenuhr.

 

Man braucht eine runde Pappscheibe (Frühstücksteller-Größe) und einen Stift. Genau in die Mitte der Scheibe steckt man den Stift. Jetzt gehen die Kinder damit in die Sonne. Festgehalten wird das Ganze, indem die Kinder die Stiftspitze unterhalb des Tellers greifen.

 

Je nachdem, wie der Teller zur Sonne steht - das kann ein Kind selbst ausprobieren -, wird der Schatten länger oder kürzer. Je flacher die Sonnenstrahlen auf den Stift treffen, desto länger ist der Schatten.

 

Wenn die Kinder sich leicht mit Teller drehen, bewegt sich der Schatten des Stiftes wie ein Zeiger um den Mittelpunkt des Tellers. Sonnenstrahlen, Stift und Schatten liegen nämlich immer auf einer Linie.

Sonnenstrahlen parallel zum Stift
Sonnenstrahlen parallel zum Stift

Es gibt zwei besondere Fälle:

 

1. Die Sonnenstrahlen kommen genau parallel zum Stift und senkrecht zum Teller:

Der Schatten fällt dann mit dem Stift zusammen. Die Fläche, wo der Schatten landen kann, ist genau das Loch, in dem Stift steckt. Wenn die Kinder den Stift herausnehmen, wird der kreisförmige Schatten sichtbar (und der Schatten der Hand, die den Stift hält).

Sonnenstrahlen parallel zum Teller
Sonnenstrahlen parallel zum Teller

2. Die Sonnenstrahlen kommen parallel zum Teller und senkrecht zum Stift:

Wenn die Kinder den Teller langsam so kippen, dass der Schatten des Stiftes immer länger wird, wird er irgendwann über den Rand des Tellers hinausgehen. Wenn sie ihn dann weiter kippen, wird der Schatten ganz verschwinden. Auf dem Teller gibt es quasi einen Sonnenuntergang, sobald die Sonnenstrahlen parallel zum Teller stehen.

 

 

Bei diesem Experiment haben die Kinder den Schatten verändert, indem sie den schattenspendenden Körper (Stift) und die sogenannte Projektionsfläche (Teller) verändert haben. An der Lichtquelle hat sich nichts verändert.

 

Idee zum Weiterexperimentieren:

In einem anschließenden Experiment können es die Kinder genau umgekehrt machen. Teller samt Stift wird nicht bewegt, indem der Teller z. B. auf den Boden gestellt wird. Im Tagesverlauf werden die Kinder feststellen, dass sich der Schatten ebenso verändert.

In diesem Fall ist die Sonne dafür verantwortlich, weil sie ihre Position am Himmel verändert - eben weil sich die Erde um sich selbst dreht.

Auf der Scheibe können Schattenposition und -länge mit Uhrzeitangabe festgehalten werden (Sonnenuhr!). An gleicher Stelle können die Kinder am nächsten Tag auf dem Teller so die Uhrzeit ablesen. Vielleicht verhält sich der Schatten im Sommer und Frühling sogar unterschiedlich ...?

  

 

Übrigens, die Idee für das Experiment hatte ich nicht selbst. Thomas Klingseis von bio-scouting, den ich hin und wieder um Rat frage, hat es mir beschrieben. Da musste ich es dann gleich einmal mit meinen Söhnen ausprobieren.

 

 

 

 

Verwandte Experimente:

0 Kommentare

Lichtstrahlen umlenken

Taschenlampe strahlt Spiegel an
Taschenlampe strahlt Spiegel an

Dieses Experiment passt wunderbar in die noch dunkle Winterzeit.

Legt eine Taschenlampe und einen Spiegel bereit.

 

Lasst die Kinder die Taschenlampe in einem dunklen Raum einschalten und eine Wand anstrahlen. Ich habe daraufhin gefragt, wie man es mit einem Spiegel schaffen kann, den Strahl auf die gegenüberliegende Seite zu lenken.

 

Es gibt schon einige Kinder, die sich schwer tun, die Lösung zu finden. Andere halten wie selbstverständlich die Vorderseite des Spiegels in den Lichtstrahl und "zaubern" diesen so auf die gegenüberliegende Seite.

 

Wenn die Kinder den Spiegel schräg halten und ihn ein bisschen drehen, können sie den Lichtpunkt übrigens immer wieder an einer anderen Stelle sehen.

 

Erklärung:

Der Spiegel lenkt Lichtstrahlen also um. Wenn Lichtstrahlen senkrecht auf einen Spiegel treffen, prallen sie wie ein Ball ab und strahlen in die entgegengesetzte Richtung. Sie drehen einfach um.

 

Wenn der Spiegel schräg gehalten wird, dann fallen die Lichtstrahlen nicht senkrecht auf den Spiegel. Dann prallen sie vom Spiegel auch schräg wieder ab.

  

Das Besondere an einem Spiegel ist, dass er zum einen nahezu alle Lichtstrahlen wieder wegschickt und dass er zum anderen das auch noch sehr geordnet tut (nach dem sog. Reflexionsgesetz).

 

 

 

Das Experiment können Kinder online in Nelas Welt durchführen. Hierfür müsst ihr ins Labor gehen und das entsprechende Experiment anklicken.

 

"Lichtstrahlen umlenken" findet ihr im Labor von "Nelas Welt"
"Lichtstrahlen umlenken" findet ihr im Labor von "Nelas Welt"
0 Kommentare

Warum ist in der Nacht alles grau?

Ohne viel Licht keine Farbe - so einfach ist das!

 

Warum sehen wir im Dunkeln keine Farbe?

Farben sehen wir, wenn Lichtstrahlen von farbigen Gegenständen abprallen und in unser Auge gelenkt werden. Wenn in der Nacht kaum Lichtstrahlen da sind, dann funktioniert das nicht. Damit wir Farben sehen können, müssen nämlich wirklich viele Lichtstrahlen da sein. Wenige Lichtstrahlen reichen oft aus, um einen Gegenstand grundsätzlich sichtbar zu machen, aber er hat dann eben einen Grauton. 

 

Experiment für Kinder

Das lässt sich in einem Experiment wunderbar ausprobieren.

Geht mit Kindern in einen abgedunkelten Raum. Er sollte nicht ganz dunkel sein, Gegenstände müssen noch erkennbar sein, damit die Kinder sich nicht stoßen. Lasst die Kinder jetzt raten, welche Farben bestimmte Dinge haben. Die Kinder wundern sich, dass sie die Farben nicht erkennen können. Relativ gut können sie zumeist noch die Farbe schwarz erkennen.

Für meine Söhne ist das Farbenraten im Dunkeln immer wieder ein großer Spaß. Wir machen es im Winter immer wieder.

 

 

Das Experiment können Kinder online in Nelas Welt durchführen. Hierfür müsst ihr ins Labor gehen und das entsprechende Experiment anklicken.

Im Labor in "Nelas Welt" gibt es das Experiment "Hell und dunkel"
Im Labor in "Nelas Welt" gibt es das Experiment "Hell und dunkel"
2 Kommentare

Regenbogenfarben gefunden

Regenbogenfarben
Regenbogenfarben

Wenn die Sonnenstrahlen im Sommer abends in den Eingangsbereich unseres Hauses fallen, werden meistens die Farben des Regenbogens sichtbar. In diesem Fall spielt ein Spiegel eine große Rolle. Der Spiegel lenkt die Sonnenstrahlen so auf den dunkelgrauen Fliesenboden um, dass Sonnenstrahlen in die einzelnen Farben zerlegt werden.

Das sieht wirklich beeindruckend aus. 

Ein chaotischer Eingangsbereich
Ein chaotischer Eingangsbereich

Man muss allerdings manchmal aufpassen, dass der Fliesenboden nicht mit Schuhen übersät ist. Denn sonst suchen wir vergeblich nach den Regenbogenfarben.

 

Verwandte Artikel:

0 Kommentare

Regenbogenfarben finden

Wo sind die Regenbogenfarben?
Wo sind die Regenbogenfarben?

Es ist für Kinder sehr, sehr schwer zu verstehen, dass Sonnenlicht aus den Regenbogenfarben besteht. Das werden die Kinder aus meiner Sicht nur durch ständige Wiederholung mit der Zeit begreifen. Heute Morgen kamen nach dem grauen Sonntag endlich mal wieder ein paar Sonnenstrahlen durch. Diese haben wir genutzt, um die Regenbogenfarben in einem zur Hälfte mit Wasser gefüllten Glas zu finden. Wir haben dazu mitten auf den Hof ein weißes Blatt Papier gelegt.

Die Regenbogenfarben gefunden!
Die Regenbogenfarben gefunden!

 

Jetzt ging es darum, die Sonnenstrahlen mit dem Glas einzufangen und irgendwie die Regenbogenfarben auf das Papier zu bringen.

 

Es ist für ein Kind gar nicht so einfach, die richtige Position zu finden, d .h. so zu stehen, dass der eigene Schatten das Blatt nicht verdeckt. Mit einem bisschen Übung klappt es und die Regenbogenfarben werden dann zumeist auch schnell gefunden. Dazu hält ein Kind das Glas am besten ein bisschen höher und leicht schräg. Dabei geht natürlich auch schon mal ein Tropfen Wasser daneben, aber das macht ja nichts.

 

In bestimmten Positionen werden die einzelnen Lichtstrahlen der Sonne durch das Wasserglas so umgelenkt, dass sie plötzlich nicht mehr alle übereinanderliegen. Einzelne Farben werden sichtbar.

 

 

Verwandte Artikel:

0 Kommentare

Weiß macht heller ...

Weiß wird angestrahlt
Weiß wird angestrahlt

... als Schwarz.

 

Für dieses Experiment brauchen wir einen dunklen Raum. Von daher passt es vielleicht besser in den Winter, aber für den Alltagsbezug gehört es doch eher in den Sommer. Es ist ein weiteres Experiment, welches begreifbar macht, warum schwarze Kleidung im Sommer die Hitze / das Schwitzen noch verstärkt.

 

Man braucht dafür nicht viel:

  • einen einigermaßen dunklen Raum
  • Pappe oder Papier in schwarz und weiß
  • eine gute Taschenlampe
Schwarz wird angestrahlt
Schwarz wird angestrahlt

Im dunklen Raum werden mit der Taschenlampe abwechselnd das weiße und schwarze Papier angestrahlt. Dabei sollte der Abstand zwischen Papier und Taschenlampe nicht zu groß sein. Es macht Sinn, die Taschenlampe zu fixieren, um sich dann auf das Wechseln der Farben konzentrieren zu können.

Beim Wechseln von Schwarz und Weiß wird schnell deutlich, dass der Bereich zwischen Taschenlampe und Papier bei Weiß deutlich heller ist als bei Schwarz.

Das zeigt sehr schön, dass Schwarz Lichtstrahlen verschluckt (absorbiert) und Weiß einen Großteil der Lichtstrahlen wieder wegschickt (reflektiert). 

 

Verwandte Einträge:

 

0 Kommentare

Schwarz heizt Wasser auf

Wasser auf schwarzer und weißer Unterlage
Wasser auf schwarzer und weißer Unterlage

Einige Kinder haben sicher festgestellt, dass man in schwarzer Kleidung im Sommer eher noch mehr schwitzt.

 

Warum das so ist, habe ich in "Warum macht Schwarz wärmer?", versucht zu erklären. Aber für Kinder wird das mit diesem Experiment wahrscheinlich erst richtig begreifbar:

 

Zwei möglichst identische Gläser werden mit Wasser gefüllt. Dann stellen die Kinder sie nach draußen in die Sonne. Ein Glas wird auf eine schwarze Unterlage gestellt, das andere auf eine weiße. Wenn die Gläser nur wenig Wasser enthalten, kann nach Minuten der Wärmeunterschied gefühlt werden. Das Wasser im Glas mit der schwarzen Unterlage ist deutlich wärmer. Das Wasser mit der weißen Unterlage erwärmt sich mit der Zeit natürlich auch, aber nicht so schnell und es wird auch nicht so warm. Die schwarze Unterlage muss man sich wie eine warme Herdplatte vorstellen, welche die Wärme an Glas und Inhalt weitergibt.  

 

Man kann das gleiche Experiment z. B. auch mit einer schwarzen und weißen Tasse durchführen. Beides gibt es in meinem Haushalt aber nicht. Deswegen habe ich mit lichtdurchlässigen Gläsern und entsprechenden Unterlagen gearbeitet.

 

 

Dieses Experiment findet Ihr auch im Labor von "Nelas Welt" unter "Welche Farbe macht wärmer?".

 

 

"Welche Farbe macht wärmer?" aus Nelas Welt
"Welche Farbe macht wärmer?" aus Nelas Welt

 

 

Verwandte Artikel:

 

 

 

2 Kommentare

Schatten durch Sonne

Mitten im Sommer an einem sonnigen Tag lässt sich das Experiment gut durchführen. Am besten, wenn am Wochenende oder in den Sommerferien viel Zeit zur Verfügung steht. Hier gefällt mir gut, dass die Kinder das Messen üben und auch sehr selbständig arbeiten können - wie kleine Forscher eben!

 

Was wird benötigt? 

  • ein sonniger Tag mitten im Sommer
  • ein lichtundurchlässiger Gegenstand – vorzugsweise hoch und schmal. (Wir haben mit einem 50 cm langen, selbstgemachten Regenmacher gearbeitet.)
  • Meterstab/Zollstock
  • Stück Kreide

 

Wie gehen wir vor?

Der Gegenstand wird auf einem festen Boden mitten in die Sonne gestellt – und zwar so, dass der Gegenstand im Experimentverlauf nie im Schatten steht. Über einige Stunden hinweg wird beobachtet, wie sich der Schatten verändert. Dabei wird

 

a) der Schatten da, wo er sich gerade befindet, mit Kreide angemalt und

b) die Länge des Schattens mit dem Meterstab/Zollstock gemessen.

 

Was beobachten wir?

Der Schatten liegt immer wieder an einer anderen Stelle, wobei er sich um die Achse des Gegenstandes im Uhrzeigersinn dreht.

Der Schatten verändert seine Länge. Unser Regenmacher ist 50 cm lang. Um z. B. neun Uhr war sein Schatten 75 cm lang, mittags um ein Uhr nur noch 27 cm. Zum Nachmittag und Abend hin wurde der Schatten langsam wieder länger.

 

Erklärung: 

Wenn die Lichtstrahlen der Sonne auf einen Gegenstand treffen, werden sie gestoppt. Aus diesem Grund entsteht hinter diesem Gegenstand ein Schatten.

 

Da sich die Erde innerhalb eines Tages um sich selbst dreht, steht die Sonne im Verlauf eines Tages immer wieder an einer anderen Stelle. Sie „wandert“ aus östlicher Richtung kommend nach Westen. Weil Sonne, Gegenstand und Schatten immer auf einer gedachten Linie liegen, wandert der Schatten mit der Drehung der Erde.

 

Insbesondere im Sommer steht die Sonne zur Mittagszeit sehr hoch am Himmel, während sie morgens und abends viel tiefer steht. Dieser sich verändernde Sonnenstand erklärt die unterschiedlichen Längen des Schattens. Bei einem hohen Sonnenstand treffen sehr steile Sonnenstrahlen auf den Gegenstand. So ist die Strecke, die die gebremsten Lichtstrahlen noch zum Boden hätten zurücklegen müssen, sehr kurz. Bei flachen Sonnenstrahlen ist diese Strecke länger. Ein hoher Sonnenstand macht kurze Schatten, ein niedriger Sonnenstand macht lange Schatten.

 

 

Verwandte Einträge:

 

3 Kommentare

Regenbogen selbst machen

Regenbogen in der Natur
Regenbogen in der Natur

Am Wochenende war von unserem Fenster aus dieser wunderbare Regenbogen zu beobachten. Er hat uns alle sehr beeindruckt.

Mit den Kindern haben wir genau hingeschaut, welche Farben wir erkennen können: gelb, orange, rot, violett, grün, hell- und dunkelblau.

 

Wo kommen die Farben des Regenbogens her? Wie entsteht ein Regenbogen? Was ist ein Regenbogen?

 

Die Sonne strahlt Licht auf die Erde. Diese Lichtstrahlen sehen wir weiß. Sie setzen sich in Wirklichkeit aus verschiedenen Farben zusammen - den Farben des Regenbogens.

Wenn die Lichtstrahlen der Sonne auf Wassertropfen treffen, dann sagt man, sie werden gebrochen. In der Kindersprache bedeutet das, dass Lichtstrahlen umgelenkt werden. Jede einzelne Farbe wird dabei anders umgelenkt. Plötzlich liegen die einzelnen Farben nicht mehr übereinander und erscheinen uns weiß, sondern jede Farbe wird einzeln sichtbar. Ein Regenbogen ist entstanden.

 

Regenbogen selbst gemacht
Regenbogen selbst gemacht

Einen Regenbogen können wir ganz leicht selbst machen. Dazu brauchen wir Sonnenschein und am besten einen Gartenschlauch. Die Kinder stellen sich mit dem Rücken zur Sonne. Dann spritzen sie mit dem Schlauch Wasser in die Luft. (Das geht natürlich mit einem entsprechenden Aufsatz am besten.)  Im Wassernebel können die Kinder ihren "eigenen" Regenbogen bewundern.

 

Verwandte Artikel:

3 Kommentare

Keimen geht auch ohne Licht!

Samen keimen mit und ohne Licht
Samen keimen mit und ohne Licht

Das Experiment wurde vor ein paar Tagen begonnen. Die Experimentbeschreibung findet ihr hier.

 

Mittlerweile haben die Samen gekeimt und kleine Pflänzchen sind zur Freude meiner Kinder entstanden. Sie waren jedoch sehr überrascht, dass auch die in Dunkelheit verbliebenen Samen gekeimt haben.

Allerdings sind die Pflänzchen im Topf, der mit Alufolie bedeckt wurde, klein und nicht annähernd so saftig grün wie die anderen. Mein Sohn meinte: "Die sehen aber

krank aus."

 

Samen keimen also auch bei Dunkelheit. Aber sie wachsen bei Dunkelheit schlecht bis gar nicht. Pflanzen brauchen Licht!

 

Warum brauchen Pflanzen Licht? Was machen Pflanzen mit Licht?

Den Kindern wird es nichts sagen, aber wir Erwachsene können uns wahrscheinlich noch "dunkel" an die Fotosynthese aus dem Biologieunterricht erinnern. Aus Wasser, Licht und Kohlendioxid können die Pflanzen Zucker herstellen. 

 

Für Kinder würde ich die folgende Erklärung verwenden: Menschen bekommen Kraft durch das, was sie essen. Pflanzen können nichts essen. Sie können das Essen ersetzen, indem sie mit Hilfe von Licht eine Art Zucker selbst herstellen. So werden sie auch kräftig und können ebenfalls wachsen. 

 

 

Bild aus "Papa, trinkst du heute eine Tasse Luft?"
Bild aus "Papa, trinkst du heute eine Tasse Luft?"

In "Papa, trinkst du heute eine Tasse Luft?" will Nela verstehen, welche Bedeutung die Atmung und mithin der Sauerstoff für den Menschen hat. Der menschliche Körper "verbrennt" sozusagen Essen mit Hilfe von Sauerstoff. Das gibt dem Menschen Kraft und Wärme. Wenn Kinder nichts essen, wachsen sie auch schlecht.

2 Kommentare

Keimen nur mit Licht?

So ganz genau wissen wir nicht, ob Samen zum Keimen wirklich Licht brauchen. Also probieren wir es jetzt einfach aus: Ein wunderbares Experiment im Frühling!

 

Wir haben zwei verschiedene Samenarten verwendet und sie entsprechend der Packungsanleitung in zwei Blumentöpfen ausgesät. Einen Topf haben wir mit Alufolie bedeckt, damit es dort schön dunkel ist. Beide Töpfe werden feucht gehalten und erhalten einen Platz im eher warmen Wohnzimmer.

Jetzt schauen wir, was passiert. Wir sind gespannt und halten euch auf dem Laufenden!

 

 

0 Kommentare

Warum gibt es Tag und Nacht?

"Die Sonne geht auf und unter, so entstehen Tag und Nacht - ist doch alles ganz einfach."

Das ist mit ziemlicher Sicherheit die weit verbreitete Meinung unter Kindern. Dass sich die Sonne aber gar nicht bewegt, sondern die Erde sich um sich selbst dreht, können sich Kinder zumeist schwer vorstellen.

Das können die Kinder ganz einfach ausprobieren. Mit diesem Licht-Experiment / dieser Bewegungsübung zu Tag und Nacht geht das sehr gut.

 

So funktioniert es:

Wir benötigen einen abgedunkelten Raum und eine Taschenlampe. Ein Kind spielt mit einer Taschenlampe die Sonne. Ein anderes Kind spielt die Erde.

Die Sonne leuchtet auf die Erde. Auf der Erde ist Nacht, d. h. die Erde dreht der Sonne den Hinterkopf zu. Jetzt dreht sich die Erde langsam nach links (gegen den Uhrzeigersinn). Im Augenwinkel der Erde geht die Sonne auf, der Morgen beginnt. Wenn die Sonne die Erde frontal anstrahlt, ist Mittag. Wenn die Erde sich weiter dreht, verliert sie die Sonne langsam wieder aus den Augen, die Sonne geht unter. Irgendwann liegt das Gesicht der Erde wieder im Schatten, die Nacht ist zurückgekehrt. 

 

Anmerkung:

  • In Wirklichkeit benötigt die Erde natürlich 24 Stunden, um sich um sich selbst zu drehen.
  • Bei diesem Experiment habe ich komplett vernachlässigt, dass sich die Erde auch um die Sonne dreht. Das würde hier zu weit führen. Hier geht es nur um den Wechsel von Tag und Nacht, der schon schwer genug zu verstehen ist.
1 Kommentare