Mehr als nur Licht und Spiegel

Warum sehen wir Dinge überhaupt? Warum erscheint der Himmel blau, ein Löffel im Wasser geknickt und ein Spiegelbild seitenverkehrt?  Ein spannender Bereich der Physik liefert uns die Antworten: die Optik, auch bekannt als Lichtlehre oder Strahlenlehre.

Wenn du dich schon mal gefragt hast, warum wir dieses Schulthema im Physikunterricht behandeln,  hier ist die Antwort: Weil wir ohne Optik vieles im Alltag gar nicht verstehen würden. Ob Brille, Sonnenbrille, Bildschirm, Smartphone-Kamera oder Verkehrsspiegel, alle basieren auf physikalischen Gesetzen des Lichts.

Was ist Optik eigentlich?

Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik und beschäftigt sich mit dem Verhalten von Lichtstrahlen, ihrer Ausbreitung, Reflexion, Brechung und Wechselwirkung mit Materie. Sie erklärt uns, wie wir sehen, warum wir sehen und was wir überhaupt sehen.

Zur Optik gehören zum Beispiel:

• die Geometrische Optik (Strahlen, Spiegel, Linsen),
  
• die Wellenoptik (Interferenzen, Farben, Beugung),
  
• und die Physiologische Optik, also wie das Auge Licht verarbeitet.
  

Lichtquellen und Lichtwege verstehen

Egal, ob es sich nun um die Sonne, Lampe oder den Bildschirm deines Handys handelt: Licht breitet sich immer geradlinig aus und das erklärt uns auch die Schattenbildung und Beleuchtung. Im Physikunterricht lernst du, wie Licht von einer Quelle ausgeht und auf Objekte trifft. Das hilft dir z. B. zu verstehen, warum ein Raum hell wird oder ein Schatten entsteht.

Spiegel und Reflexion: Dein Alltag ist voller Physik

Doch das ist noch nicht alles! Hast du dich schon mal gefragt, warum du dich im Rückspiegel siehst oder warum manche Verkehrsspiegel gewölbt sind? Das nennt sich Reflexion, die als das zentrales Konzept der Lichtlehre gilt. Auch der Kosmetikspiegel, der Spiegel im Badezimmer oder die Wasseroberfläche im See, all das sind echte Beispiele für die Anwendung der Lehre vom Sehen.

Warum der Strohhalm im Wasser geknickt aussieht

Ein klassisches Beispiel für die Brechung von Licht: Wenn Licht von einem Medium ins andere übergeht (z. B. von Luft in Wasser), bekommt es eine andere Richtung. Deshalb wirkt der Strohhalm im Glas „gebrochen“. Dieses einfache Phänomen begegnet dir auch bei Brillengläsern, Kameralinsen und Objektiven.

Doch das ist noch nicht alles. Es gibt viele weitere Geräte, die wir der Optik verdanken. Es macht also keinen Sinn, wenn wir behaupten, dass Pyhsilk allgemein oder dieses Schulthema gar nicht in den Lernstoff gehören sollte. Lass uns erklären, warum wir im Physikunterricht bei diesem Schulthema aufpassen sollten. 

Brillen, Kameras, Linsen: Optik in Aktion

Bist du kurzsichtig oder vielleicht weitsichtig? Dann hast du direkt mit Optik zu tun. Brillen korrigieren Fehler in der Bündelung des Lichts im Auge. Dazu werden konvexe oder konkave Linsen eingesetzt.

Auch Kameras, vom Smartphone bis zur Spiegelreflex, funktionieren auf Basis der Strahlenlehre. Ohne Optik gäbe es also weder Fotos, noch Videos, geschweige denn die  Zoomfunktion.

Farben sehen: Physik im Kopf

Warum ist der Himmel blau? Warum wird ein schwarzes T-Shirt in der Sonne heißer als ein weißes? Die Farblehre, die einen wichtigen Teil der Optik darstellt, liefert uns die Antworten.
Licht besteht aus verschiedenen Wellenlängen und unser Auge verarbeitet diese als Farben. Physik hilft uns also nicht nur zu sehen, sondern auch zu verstehen, wie wir Farbe überhaupt wahrnehmen.

Optische Täuschungen: Wenn dein Gehirn die Physik austrickst

Kennst du Bilder, die sich bewegen, obwohl sie eigentlich stillstehen? Oder Linien, die krumm wirken, obwohl sie eigentlich gerade sind? Hier spielt die Physiologische Optik mit: Dein Gehirn interpretiert das, was du siehst und manchmal auch falsch.
Auch das ist ein spannender Beweis dafür, wie tief Physik und Wahrnehmung miteinander verbunden sind.

Physik Nachhilfe für die Lichtlehre

Schüler, die Schwierigkeiten bei diesem Schulthema haben, können mit Physik Nachhilfe in Basel eine individuelle Unterstützung erhalten. Tutor Akademie steht diesen Schülern mit erfahrenen Physik-Lehrern zur Seite. Egal mit Nachhilfe vor Ort oder Nachhilfe zu Hause, du kannst Lücken schliessen und deine Physikkenntnisse gezielt verbessern. Zu unseren Partnern zählen Tutor Watch und SLA Basel.

Optik ist überall und deshalb Teil des Unterrichts

All diese Dinge beweisen uns, dass wir Optik nicht ohne Grund im Physikunterricht lernen.
Diese Lehre sie begegnet uns täglich im Spiegel, im Handy, auf der Straße, beim Lesen und beim Fotografieren. Sie zeigt uns, wie unsere Welt funktioniert  und wie sehr Naturgesetze unseren Alltag prägen.