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Regenbogen im Haus
Die schönen warmen Tage sind wieder da! Super! Wie wäre es, wenn wir die Sonne benutzen um ein bisschen Farbe ins Haus zu bekommen? Komm und entdecke ein erstaunliches Optik-Experiment !
Experiment
Für dieses Experiment brauchst du:
- Einen Behälter, der halb mit Wasser gefüllt ist
- Einen Spiegel, der in diesen Behälter passt
- Ein weisses Blatt
- Einen Ort, der von der Sonne bestrahlt wird – drinnen oder draussen
- Stell den Spiegel in den Behälter, sodass er leicht gekippt ist.
- Orientiere den Behälter, sodass er von der Sonne bestrahlt wird.
- Platziere ein weisses Blatt gegenüber dem Spiegel und warte, bis die Wasseroberfläche still ist.
- Beobachte den Regenbogen der erscheint! Ändere die Orientierung des Spiegels und die des Blattes, um zu sehen, wie der Regenbogen darauf reagiert. Versuche die Konfiguration so zu ändern, dass du am meisten Farben siehst.
Woher kommen deiner Meinung nach diese Farben?
Überprüfe deinen Gedankengang mit den folgenden Erklärungen :
In Wirklichkeit besteht Sonnenlicht aus unendlich vielen Farben, die sich überdecken und eine Abstufung von Farben von Rot bis Violett bilden. Durch dieses Experiment wurden diese Farben aufgeteilt und für das Auge sichtbar gemacht.
Wie funktioniert das ?
Schauen wir uns von Näherem an was passiert, wenn das Sonnenlicht auf deinen Aufbau scheint…
- Die Sonnenstrahlen treffen auf die Wasseroberfläche. Wenn Licht auf eine neue Umgebung trifft (hier auf Wasser), dringt es herein, aber es wird umgeleitet. Dieses Phänomen heisst Brechung. Jedoch werden nicht alle Lichtstrahlen der verschiedenen Farben gleich gebrochen: rote Lichtstrahlen sind im Wasser schneller als violette Strahlen und werden deshalb weniger gebrochen. Jede Farbe hat also ihren eigenen Kurs.
- Verschiedenfarbige Strahlen werden an anderen Orten auf dem Spiegel reflektiert.
- Die Strahlen kommen aus dem Wasser heraus und gehen wieder in die Luft mit einem anderen Winkel, weil sie wieder gebrochen worden sind.
- Die Strahlen enden auf dem weissen Blatt, schön getrennt. Man kann so die verschiedenen Bestandteile vom weissen Licht aus der Sonne sehen.
Und in der Natur ?
In der Natur gibt es keinen Spiegel. Wassertropfen ersetzen den Behälter und Spiegel in deinem Experiment. Sonnenlicht wird gebrochen, wenn es in einen Tropfen eindringt und die verschiedenen Farben werden so getrennt. Die farbigen Strahlen werden im Wassertropfen reflektiert und sind so erneut umgeleitet, wenn sie aus dem Wassertropfen herauskommen.
Wie du auf der Abbildung weiter oben sehen kannst kommen die Strahlen der verschiedenen Farben mit einem anderem Winkel aus jedem Wassertropfen heraus: Sie folgen verschiedene Wege und entfernen sich so voneinander. Sie werden also nicht alle für uns sichtbar sein. Deshalb reicht nicht ein einzelner Tropfen um einen Regenbogen zu sehen.
Wenn es jedoch regnet und zugleich Sonnenstrahlen die Tropfen durchqueren findet dieses Phänomen in allen Regentropfen statt. Die Strahlen, die von verschiedenen Tropfen kommen, erreichen unsere Augen und bilden einen schönen Regenbogen.
Der Regenbogen ist ein optisches Phänomen und erscheint immer in der gleichen Konfiguration. Du hast vielleicht schon gemerkt, dass wenn du einen Regenbogen siehst, du dich immer im Zentrum des Bogens mit der Sonne hinter dir befindest. Wenn du dich bewegst, werden es andere Tropfen sein, die die Farben trennen und der Bogen wird sich mit dir bewegen. Leider bedeutet dies, dass es wissenschaftlich bewiesen ist, dass es unmöglich ist den Schatz am Ende des Regenbogens zu finden…
Jetzt bist du dran !
Versuche ein anderes System zu finden, das die Farben im Sonnenlicht trennt (z.B. Tropfen aus einem Schlauch zum Giessen).
Filme oder fotografiere dein Experiment und teile es mit uns auf den sozialen Netzwerken.
@EPFL_SPS
wenn du keinen Zugang zu diesen sozialen Netzwerken hast, kannst du uns dein Video per E-mail schicken; wir werden es dann vielleicht auf unseren Netzwerken veröffentlichen.
Schulen und andere Ausbildungszentren sind geschlossen. Jedoch bietet das Service de promotion des sciences der EPFL (ETH Lausanne, Wissenschaftsförderungsdienst) wissenschaftliche und technische Aktivitäten an. Diese sind für Neugierige aller Altersklassen gedacht und geeignet zu Hause zu machen.