Versuche

Versuch 5 Wärmestrahlung, auch Infrarot- oder kurz IRStrahlung, verhält sich wie Licht, aber man kann sie nicht sehen, nur spüren. Eine Vielzahl von technischen Geräten verwendet IR wie zum Beispiel die meisten Fernbedienungen (remote control ☺), Wärmebildkameras, einige Fieberthermometer, … Jeder Körper strahlt sie ab und jeder Körper nimmt sie auf, mal mehr, mal weniger. Sie transportiert Energie und Wärme. Sie liefert die Erklärung für viele Erscheinungen/Phänomene in Deiner Umwelt, die sonst nicht zu verstehen sind: „Warum wärmt ein Lagerfeuer, obwohl die Luft zwischen Dir und dem Feuer kalt bleibt?“, „Warum gefrieren Frontscheiben von Autos schneller als die Seitenfenster, und das bei Lufttemperaturen über 0°C?“, ... Das folgende Experiment hilft Dir, die Wärmestrahlung besser zu verstehen.

Der Aufbau

In der Skizze siehst Du einen Hohlspiegel. Diese Spiegel reflektieren alles Licht, das parallel zu ihrer Achse einfällt, in den Brennpunkt (bündeln oder fokussieren). Umgedreht wird alles Licht, dass vom Brennpunkt kommt, parallel abgestrahlt. Stellt man 2 gleiche Spiegel gegenüber, so wird deswegen das Licht vom Brennpunkt des Spiegels 1 in den Brennpunkt des Spiegels 2 geleitet.

Versuch 1

! Achtung !: Nicht länger direkt in die Lampe schauen

Schalte die Lampe über das Netzgerät ein.

Prüfe mit einem Blatt Papier, welchen Weg das Licht auf dem Weg zum anderen Hohlspiegel nimmt.
Welchen Weg nimmt das Licht direkt von der Lampe?
Welchen Weg nimmt das reflektierte Licht?
Suche den Brennpunkt des Spiegels 2.
Aus welcher Richtung kommt das meiste Licht?
Verdecke mit der Pappe Teile des Lichtweges.
Was ändert sich am Brennpunkt?
……………………

Schalte die Lampe ab, montiere sie wie im Bild gezeigt ab und lege sie auf den vorgesehenen Platz.

Versuch 2

! Achtung !: Der Gasbrenner ist sehr heiß. Auch die erhitzte Kugel ist extrem heiß und kühlt nur langsam ab!

Handschuhe benutzen

Die Lampe wird jetzt durch die Stahlkugel ersetzt. Sie wird hierzu oben eingehängt und mit der Feststellschraube gesichert! (Position beachten) Anschließend den Gasbrenner anzünden ( wenn Du Dir unsicher bist, wie das geht und was zu beachten ist, frage bitte Deinen Lehrer ). Erhitze die Kugel ca. 2 min von unten, schalte den Gasbrenner ab und stelle ihn zurück auf seinen Platz.

Prüfe mit dem Handrücken in der Nähe der Kugel, ob Du die Strahlung spüren kannst (Nähe heißt nicht DRAN)
Bewege Deine Hand weiter weg und wieder näher dran. Was bemerkst Du?
Prüfe nun das Gebiet in der Nähe des Brennpunktes des 2. Spiegels.
Kannst Du die Strahlung spüren?
Aus welcher Richtung kommt sie?
……..
Nimm das Becherglas mit Wasser und kühle die Kugel min. 2 min ab.

! Achtung ! Nicht erschrecken, es zischt und dampft Spürst Du die Strahlung immer noch?

Aufräumen

Montiere die Kugel und die Lampe wieder auf den alten Platz. Achte dabei auf die Markierungen auf den Stangen für die richtige Position. Stelle alles wieder zurück an seinen Platz, auch die Lampe.

Ich hoffe, es hat Dir Spaß gemacht! Jetzt zurück zum Lehrer und austragen.

Jetzt kannst Du die folgenden Fragen sicher beantworten.

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