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Medientechnik (Fach) / Licht (Lektion)
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- Was ist Licht? - Energiestrahlung, elektromagnetische Schwingung, aber auch Teilchen - Ausbreitung erfolgt radial - kann reflektiert, gebrochen, gebeugt werden - Licht kann Licht auslöschen (Interferenz) - ist farblos, aber macht Dinge leuchtend und farbig - hat Geschwindigkeit
- Licht als Energiestrahlung - Licht hat Energie - Sonne = Wärme - Licht ist in der Lage Dinge aufzuwärmen - Licht muss also Form von Energie sein, die sich in Wärme wandelt, wenn Licht absorbiert wird
- Licht als elektromagnetische Welle - wenn Lichtquelle Licht aussendet (emittiert), breitet sich dieses Licht immer geradlinig aus (Stichwort: Lichtstrahl, Strahlensatz) - Licht verhält sich wie eine Welle: lässt sich brechen, beugen und interferieren
- Brechung von Licht - Welle kommt von einem Medium in ein anderes - trifft in schrägen Winkel auf die Grenzfläche - durchgelasssene Welle verlässt die Grenzfläche in einem anderen Winkel, als die eintreffende Welle
- Beugung von Licht - Ablenkung einer Welle an einem Hindernis oder den Kanten eines Mediums - Welle verhält sich nach Spalt so, als wäre der Spalt die Lichtquelle
- Interferenz von Licht - Verstärkung oder Auslöschung der Welle durch Überlagerung - Unterscheidung zwischen konstruktiver (verstärken) und destruktiver (auslöschen) Interferenz
- Photonen (Licht als Teilchen) - photoelektrischer Effekt (nur erklärbar, wenn Licht Teilchen sind) - Effekt beschreibt das Herausschlagen von Elektronen aus einem Material, wenn Photonen absorbiert werden - geht nur, wenn Photonen Mindestenergie haben - Energie eines Photons: E = h x f (Mit h= 6,62·10 hoch-34 J·s und f als Fequenz des Photons)
- Eigenschaften von Licht - hat feste Geschwindigkeit: c= 3 x 10 hoch 8 Meter pro Sekunden (300.000.000 m/s = ) - Licht ist farblos, hat aber unterschiedliche Wellenlängen - Wellenlänge und Energie hängen direkt zusammen, Energie ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge
- Lichtmessung Einheiten - Watt - Zahl = gibt grundsätzlich an wie hell Glühlampe leuchtet und wieviel Energie sie verbraucht, Lichtquelle - Lumen (lm) = tatsächliche Helligkeit, Lichtstrom (Leistung des Lichts in Watt, gewichtet mit der wellenlängenabhängigen Empfindlichkeit des menschlichen Auges, max. 683 lm/W bei 555nm) - Lux (1 lx = 1lm/m2) = Beleuchtungsstärke, Lumen pro Flächeneinheit - entscheidend ist, wie hell und wie groß die angeleuchtete Fläche ist - Candela (cd, lm/sr) = Lichtstärke, ist Lichtquelle von 1 Candela einen Meter von der Oberfläche entfernt, beträgt die Beleuchtungsstärke 1 Lux - Steradiant (sr) = Raumwinkel
- Helligkeit - wird in unterschiedlichen Einheiten gemessen - Helligkeit einer Lichtquelle ist was anderes als das reflektierte Licht nicht selbstleuchtender Gegenstände - nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab - Helligkeit selbst ist keine Einheit
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- Praxisbezug Licht - Watt-Zahl sagt nicht zwangsläufig etwas über ihr abgegebenes Licht aus - Unterscheiden zwischen Lichtquelle oder Fläche, die Licht reflektiert - Zeit, Entfernung und Fläche müssen bei der Beleuchtung auch berücksichtigt werden
- Praxisbezug Licht - Watt-Zahl sagt nicht zwangsläufig etwas über ihr abgegebenes Licht aus - Unterscheiden zwischen Lichtquelle oder Fläche, die Licht reflektiert - Zeit, Entfernung und Fläche müssen bei der Beleuchtung auch berücksichtigt werden -> Zeit: Belichtungszeit einer Kamera = je länger belichtet wird, umso mehr Licht wird gesammelt -> Entfernung: Wie weit ist mein Scheinwerfer eigentlich vom Model entfernt? (Regulation der Beleuchtung -> Fläche: großflächige Lichtquelle beleuchtete stärker als eine kleine mit gleicher Candela-Stärke