Licht ist eine Energieform aus Photonen. Photonen sind die kleinste Einheit des sichtbaren Lichts. Weißt du, dass das Licht das schnellste Ding im Universum ist? Da Licht aus masselosen Teilchen besteht, die Photonen genannt werden, ist es das schnellste Ding im Universum. Licht bewegt sich im Vakuum mit 300.000 km pro Sekunde. Licht ist einzigartig, da es gleichzeitig in zwei sehr unterschiedlichen Formen existiert. Eine Form sind winzige Teilchen, die Photonen genannt werden. Die andere Form sind Wellen. Licht kann man sich am einfachsten als Wellen vorstellen.
Licht bewegt sich in einer völlig geraden Linie, bis es auf ein Objekt trifft, das es biegt oder reflektiert. Diese Eigenschaft von Licht, das sich geradlinig ausbreitet, wird als geradlinige Lichtausbreitung bezeichnet.
Haben Sie jemals den Lichtstrahl bemerkt, der durch ein kleines Loch in Ihre Dunkelkammer eintritt? Ja, Sie werden sehen, dass sich der Lichtstrahl in einer geraden Linie bewegt.
Lassen Sie uns ein paar grundlegende Experimente durchführen, um zu beweisen, dass sich Licht in einer geraden Linie ausbreitet.
Versuch 1:
Benötigte Gegenstände: Kerze, Streichholz und ein kleines hohles gerades Rohr und ein kleines hohles gebogenes Rohr.
Zünde die Kerze an und betrachte die Flamme der Kerze durch das gerade Rohr. Hier ist das Kerzenlicht sichtbar.
Versuchen wir nun, die Flamme durch das gebogene Rohr zu betrachten. Die Flamme wird nun für uns nicht sichtbar sein.
Beobachtung: Flamme ist durch das gebogene Rohr nicht sichtbar. Dieses Experiment beweist, dass sich Licht geradlinig ausbreitet und blockiert wird, wenn es auf ein Hindernis trifft.
Versuch 2:
Benötigte Gegenstände: Drei identische Bildschirme und eine Kerze.
Stanzen Sie Löcher in die Mitte dieser drei Bildschirme und montieren Sie sie hintereinander auf einem Tisch, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Halten Sie die Kerze auf einer Seite dieser Schirme und schauen Sie durch die andere Seite der drei Schirme.
1. Versuchen Sie, auf die Kerzenflamme zu schauen. Stellen Sie die Sieblöcher und die Kerze so ein, dass Sie sehen können, wie die Flamme durch diese Siebe strömt.
2. Schieben Sie nun einen der Bildschirme zur Seite und versuchen Sie, die Kerzenflamme zu sehen. Es wird nicht sichtbar sein.
Beobachtung: Wenn alle drei Löcher und die Flamme in der gleichen Ausrichtung sind, dann ist die Flamme für uns sichtbar. Sobald einer der Schirme die Ausrichtung durchbricht, ist die Flamme nicht sichtbar. Dies ist nur möglich, wenn das Licht gerade und nicht im Zickzack verläuft.
1. Schattenbildung: Immer wenn Licht durch eine undurchsichtige Substanz behindert wird, entsteht ein Schatten. Es hat die gleiche Form wie das Objekt, obwohl es eine andere Größe haben kann.
2. Entstehung der Sonnenfinsternis: Eine weitere Folge des Lichts, das sich auf einem geraden Weg fortbewegt, ist die Existenz der Sonnen- und der Mondfinsternis. Sehen Sie, warum Erde, Mond und Sonne auf einer geraden Linie stehen müssen, um eine Sonnenfinsternis auszulösen? Das Licht der Sonne kann sich nicht um den Mond biegen. Wenn das Sonnenlicht Ihre Augen nicht erreichen kann, können Sie die Sonne nicht sehen.
3. Entstehung von Tag und Nacht: Wenn die Sonnenstrahlen keinen geradlinigen Weg nehmen würden, dann hätte das Licht eine Kurve um die Erde gemacht und es hätte in der Nacht Sonnenlicht gegeben.
4. Lochkamera: Lochkamera basiert auf der geradlinigen Ausbreitung von Licht. Lassen Sie uns sehen, wie es funktioniert. Eine Lochkamera ist ein einfaches Gerät, das aus einem kleinen Kästchen besteht, das innen schwarz lackiert ist und an einem Ende ein winziges Loch von der Größe einer Stecknadel hat. Am anderen Ende befindet sich ein Bildschirm aus Pauspapier oder Milchglas zur Betrachtung. Wenn Sie die Seite mit dem Loch auf einen entfernten Baum oder vielleicht eine Kerze richten und dann auf den Bildschirm am gegenüberliegenden Ende schauen, werden Sie ein Bild bemerken. Je nachdem, wie weit entfernt oder nah das Objekt ist, kann das Bild verschwommen sein. Aber das Interessante an dem Bild ist, dass es auf dem Kopf steht, oder wie wir in der Physik sagen, das Bild ist invertiert. Diese Umkehrung ist der Beweis dafür, dass sich Licht in geraden Linien ausbreitet.
Licht wandert von der Spitze des Baums (Punkt A) und fällt auf Punkt X auf dem Bildschirm. Strahlen von der Unterseite des Baums (Punkt B) fallen auf Y. Somit ist XY das verkleinerte invertierte Bild des Baums auf dem Bildschirm. Wenn der Bildschirm durch einen fotografischen Film ersetzt wird, kann ein Foto des Baums gemacht werden.
Wie kann der Lichtweg verändert werden?
Nachfolgend sind die Gründe aufgeführt, warum das Licht von seinem geraden Weg abweicht:
(i) Es trifft auf die Oberfläche und prallt zurück. Das nennt man Reflektion.
(ii) Es bewegt sich von einem transparenten Medium zum anderen und ändert seine Richtung, zum Beispiel wenn Licht von Luft in Wasser übergeht, ändert es seine Geschwindigkeit, wodurch das Licht gebeugt wird. Dies wird Refraktion genannt.
(iii) Licht tritt in ein Objekt ein, geht aber nicht hindurch. Schwarze Oberflächen absorbieren fast alles Licht. Dies wird Absorption genannt.
