Licht: Grundlagen
Reflexion und Transparenz
Konkavspiegel und Konvexspiegel
Lichtbrechung: Einführung
Lichtbrechung: Totalreflexion
Reflexion und Transparenz
Wir sprechen von einer gerichteten Reflexion, wenn Licht reflektiert wird, ohne dabei in alle Richtungen abzuprallen. Nenne ein Beispiel für eine gerichtete Reflexion.
Beim Fotografieren fängt man Lichtstrahlen ein – genau so, wie sie in dem einen Moment sind. Hier kommt das Licht von der Sonne und scheint direkt durch das Fenster. Das Fenster ist durchsichtig oder transparent. Es lässt das meiste sichtbare Licht durch, und du kannst direkt hindurchsehen. Glas und Wasser sind transparent – manche Kunststoffsorten auch.
Sogar Mineralstoffe können transparent sein, etwa Kristall. Ein durchsichtiges Felsstück! Die meisten Materialien sind jedoch nicht transparent. Holz, Beton, Stein und Stahl sind alle komplett undurchsichtige oder opake Materialien. Es gibt aber auch Materialien, die zum Teil transparent sind – wie Milchglas und einige Kunststoffe.
Die Lichtstrahlen gehen durch sie, aber nicht gradlinig hindurch. Solche Materialien werden manchmal transluzent genannt. Sie lassen Licht durch, aber du kannst nicht durch sie durchschauen. Wenn Licht auf undurchsichtiges – lichtundurchlässiges – Material trifft, wird Licht teils absorbiert und teils reflektiert. Tatsächlich ist alles, was du siehst, (außer du schaust direkt auf eine Lichtquelle), reflektiertes Licht.
Die meisten Oberflächen sind ein wenig uneben. Sie fühlen sich zwar glatt an, sind aber rau genug, um das Licht dazu zu bringen, kreuz und quer abzuprallen. Dies nennt man diffuse Reflexion. Eine völlig glatte Oberfläche – ein ruhiger See am Morgen, ein poliertes Metallstück oder ein Spiegel – reflektiert das Licht hingegen regelmäßig. Man nennt dies eine gerichtete Reflexion.
Schau auf eine gerichtete Reflexion, und du erkennst ein Bild des Lichts, das auf die glatte Oberfläche trifft – ein Spiegelbild! Dein Bild im Spiegel erscheint so weit im Spiegel, wie du von ihm entfernt bist. Trifft ein Lichtstrahl in einem Winkel auf einen Spiegel, prallt er auch im gleichen Winkel von ihm ab. Zeichne eine senkrechte Linie zum Spiegel. (Wir nennen diese Linie die Normale.) Nun miss den Winkel zwischen einfallendem Lichtstrahl und Normale – dem Einfallswinkel – und dann den Winkel zwischen reflektiertem Lichtstrahl und Normale – dem Reflexionswinkel – und du wirst feststellen, dass die Winkel gleich sind! Einfallswinkel gleich Reflexionswinkel.
Fotos sehen in der Regel am besten aus, wenn sie bei einer diffusen Lichtquelle gemacht werden. Zum Beispiel reflektiertes Licht oder Licht, das durch ein transluzentes Material geschickt wurde. Lass das Sonnenlicht von einer weißen Wand reflektieren, so erhältst du ein schönes Bild ohne dunkle Schatten. Oder klebe halbdurchsichtige Folie auf das Fenster, um ein gemütliches, diffuses Licht zu erzeugen – und neugierige Blicke zu vermeiden!