Lösung
Fünf mögliche zentrale Fragen:
Wie breitet sich Licht aus? (Gibt es "ruhendes" Licht)
Wie sind die Farben (des Lichtes) zu verstehen?
Was ist die "Stärke" oder "Intensität" des Lichtes?
Was für Wechselwirkungen hat das Lichtes mit Materie?
Wie entsteht Licht? Wie verschwindet es?
Einige Erläuterungen dazu:
Zu 1) : Die Idealisiserung der
Lichtausbreitung (für einen bestimmten Gültigkeitsbereich)
erfolgt durch "Lichtstrahlen". Die Gültigkeitsgrenzen
sind zunächst vage, aber in vielen (alltäglichen) Fällen
unproblematisch. Technisches Hilfsmittel zur Herstellung von
Lichtstrahlen sind etwa Blenden. In homogenen Medien, (Licht, Wasser
Vakuum) verlaufen die Lichtstrahlen geradlinig. Eine
Ausbreitungsgeschwindigkeit ist mit den üblichen Methoden nicht
zu beobachten.
Wichtig sind "Lichtbündel", die
von einem Punkt ausgehen. Sie werden zum Verständnis des
Sehvorganges benötigt.
Zu 2): Mit einem Prisma
(Gitter) läßt sich Licht in solches reiner Farben zerlegen
und die entstehende reine Farbe durch eine Zahlangabe ( die jeweilige
"Wellenlänge") charakterisieren. Das erweist sich als
Spezialfall einer elektromagnetischen Welle. Orientierung:
Elektromagnetisches Spektrum Aus dem reinen Licht kann man dann
durch Überlagerung beliebiges Licht zurückgewinnen.
Zu 3) Lichtstrahlen enthalten Energie, die man auf unterschiedliche
Weise in andere Energieformen umwandeln und in diesen anderen Formen
messen kann.
Zu 4) Nach viel Erfahrung findet man: Die
Wechselwirkung ist nach Idealisierung reduzierbar auf "Reflexion“
(und „ Streuung) ", auf "Brechung" und auf
"Absorbtion"
Wir behandeln im Kurs einführend
Reflexion, Brechung und Absorbtion!
Bei Reflexion und Brechung
idealisieren wir dabei wie folgt: Der Lichtstrahl trifft eine ebene
Grenze zwischen zwei homogenen Stoffen. Benötigte Mathematik ist
wieder die Vektorrechnung.
Zu 5) Das reicht weit in den
Bereich der modernen Physik hinein - Atomphysik, Quantenmechanik,-
wird dort aber verstanden..