Licht ändert beim Wechsel des Stoffes seine Richtung — Sport, 11–13 Jahre
Licht breitet sich in Luft, Wasser und Glas unterschiedlich schnell aus. Beim Übergang zwischen den Stoffen kann es seine Richtung ändern, sodass Gegenstände unter Wasser verschoben erscheinen.
Brechung lenkt einen Lichtweg ab
Brechung tritt auf, wenn Licht von einem durchsichtigen Stoff in einen anderen übergeht und dabei seine Geschwindigkeit ändert. Dadurch kann sich sein Weg krümmen, ähnlich wie ein Einkaufswagen abbiegt, wenn ein Rad zuerst auf eine raue Fläche kommt. Das Licht hält nicht an; es ändert am Übergang seine Richtung.
Warum das verschobene Bild erklären?
Ein Strohhalm im Glas kann geknickt erscheinen, und ein Schwimmbecken kann flacher wirken, als es ist. Das sind keine Tricks und keine Fehler der Augen: Das Licht vom Gegenstand hat sich vor dem Ankommen bei uns abgelenkt. Die Brechung sagt die scheinbare Position voraus und hilft beim Bau von Linsen.
Eine Münze unter Wasser
Lege eine Münze in eine Tasse und gehe zurück, bis der Rand sie verdeckt. Ohne den Kopf zu bewegen, lässt du Wasser eingießen. Die Münze wird sichtbar, weil das Wasser ihre Lichtstrahlen über den Rand zu deinen Augen ablenkt. Die Münze blieb liegen; nur der Lichtweg änderte sich.
Der Gegenstand hat sich nicht bewegt
Es ist verständlich zu denken, eine Münze unter Wasser habe sich bewegt, weil ihr Bild aus einer anderen Richtung in die Augen gelangt. Das Gehirn nimmt meist an, dass Licht geradlinig läuft, und setzt die Münze weiter in die letzte Richtung. Durch die Brechung ist diese Schätzung falsch, obwohl die Münze liegen blieb.
Linsen nutzen die Brechung
Brillen, Lupen, Kameras und manche Teleskope nutzen geformte durchsichtige Stoffe, um Licht zu brechen. Ihre gekrümmten Flächen lenken die Strahlen so, dass sie sich gezielt auseinander- oder zusammenbewegen. Dadurch kann ein scharfes Bild auf der Netzhaut, einem Sensor oder einem Bildschirm entstehen.
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