THEMENPFADKURATIERTER THEMENPFAD · 7 MISSIONEN
Licht
Vom Strahl zum Quant.
Licht wird erst wie ein Strahl behandelt, dann wie eine Welle – und am Ende wie einzelne Quanten, die trotzdem ein Wellenmuster bauen. Der Pfad geht genau diesen historischen Weg.
- REINE SPIELZEIT
- 35–55 MIN
- MIT GESPRÄCHEN
- ≈ 70–110 MIN
- EMPFOHLEN
- AB 12+
- GEDACHT FÜR
- ab Klasse 6, Optik-Einstieg bis Oberstufe
DIE 7 STATIONEN
Der Pfad führt dich in dieser Reihenfolge durch die Missionen – jede baut auf der vorigen auf. Du kannst jederzeit unterbrechen: Jede Station hat ihre eigene Adresse, über die du später genau dort weitermachst.
098 · Pinhole Studio
6–9 MIN · AB 9+Der älteste Fotoapparat der Welt: Ein Loch genügt für ein Bild – und deine selbst gezeichneten Strahlen beweisen, warum es kopfsteht.
Zeichne die Lichtstrahlen selbst durch das Loch – und sieh, warum das Bild kopfstehen MUSS. Größeres Loch: heller, aber unscharf. Genau damit schaust du gefahrlos in die Sonnenfinsternis.
geradlinige AusbreitungLochkameraStrahlensatzSchärfe gegen HelligkeitBEI STATION 1 EINSTEIGEN →005 · Photon Paths
4–6 MIN · AB 9+Licht läuft geradeaus, bis ein Spiegel kommt: Jetzt lenkst du den Strahl an sein Ziel.
Platziere und drehe Spiegel, bis ein Lichtstrahl den verborgenen Detektor erreicht. Danach wird das Reflexionsgesetz frei erforschbar.
ReflexionEinfallswinkelStrahlenmodellOptikBEI STATION 2 EINSTEIGEN →054 · Prism Path
5–8 MIN · AB 10+Am Prisma zeigt sich, dass weißes Licht ein Gemisch ist – Brechung zerlegt es in Farben.
Zerlege weißes Licht am Prisma, finde im Wassertropfen den Regenbogenwinkel von 42 Grad und halte einen Strahl per Totalreflexion in der Glasfaser.
BrechungDispersionTotalreflexionSpektrumBEI STATION 3 EINSTEIGEN →060 · Focus Point
5–8 MIN · AB 10+Linsen nutzen die Brechung, um Bilder zu bauen. Hier stellst du scharf und verstehst warum.
Verschiebe Gegenstand, Linse und Schirm, bis der Schärfebalken sein Maximum findet – und korrigiere am Ende ein kurzsichtiges Auge mit der passenden Brille.
BrennweiteAbbildungsgleichungBildweiteDioptrienBEI STATION 4 EINSTEIGEN →039 · Color Mixer
5–8 MIN · AB 9+Farben mischen sich in Licht anders als in Farbe – dieser Unterschied klärt, was Farbe überhaupt ist.
Mische dieselbe Farbe einmal aus Scheinwerfern und einmal aus Farbtöpfen. Rot plus Grün ergibt als Licht Gelb, als Pigment Matsch – Farbmischung ist Physik, nicht Geschmack.
Additive MischungSubtraktive MischungAbsorptionRGB und CMYKBEI STATION 5 EINSTEIGEN →061 · Polar Twist
5–8 MIN · AB 10+Jetzt braucht es das Wellenbild: Polarisation kann ein Strahl nicht erklären, eine Schwingungsrichtung schon.
Kreuze zwei Polarisationsfilter, bis es dunkel wird – und schiebe dann einen dritten dazwischen. Plötzlich kommen 12,5 Prozent des Lichts wieder durch.
PolarisationMalus'sches GesetzSpannungsoptikFlüssigkristalleBEI STATION 6 EINSTEIGEN →062 · Photon Count
5–8 MIN · AB 12+Zum Schluss der Doppelspalt mit einzelnen Photonen – jedes kommt als Punkt an, und trotzdem entsteht das Wellenmuster.
Schick einzelne Lichtteilchen auf einen Doppelspalt. Jeder Treffer wirkt willkürlich – doch nach zweitausend Punkten liegt ein Streifenmuster auf dem Detektor.
InterferenzDoppelspaltWahrscheinlichkeitWelle und TeilchenBEI STATION 7 EINSTEIGEN →
FÜR LEHRKRÄFTE UND GRUPPENLEITUNGEN
Das Begleitblatt oben enthält für jede Station einen Beobachtungsauftrag fürs Spielen und einen Gesprächsimpuls für danach, samt Erwartungshorizont. Alle Missionen laufen ohne Konto und ohne Installation im Browser, auch offline. In jeder Mission schaltet sich eine Hilfeleiter mit Tipp, Hinweis und Lösung frei – niemand bleibt hängen. Empfohlener Rhythmus: Auftrag vorlesen, in Paaren spielen, kurz sprechen. Die reine Spielzeit verdoppelt sich dabei ungefähr.