Die Ausbreitung des Lichts.


1) Wie kommt das Licht in unser Auge?

Licht kann auf ganz unterschiedliche Arten in unser Auge gelangen:

a) Direkt aus einer Lichtquelle.

Lichtquellen sind selbstleuchtende Körper, wie etwa eine Lampe, ein Scheinwerfer, eine Flamme, die Sonne oder ein Stern.
Bestimmt fallen Dir noch mehr Beispiele ein.
Das Licht einer Quelle (z.B. einer Lampe) kann direkt in Dein Auge fallen. Dies passiert z.B. wenn Du nachts in das Scheinwerferlicht eines heranfahrenden Autos blickst, oder wenn Du direkt in eine Lampe schaust.

b) Durch Streuung an einem Körper.

Meist trifft das Licht eines selbstleuchtenden Körpers (z.B. der Sonne) gar nicht direkt in Dein Auge!
Das ist auch gut so, denn dabei könnte unser Auge Schaden nehmen. Beim Beobachten einer Sonnenfinsternis muss man unbedingt die Augen schützen, wenn man direkt in die Sonne blickt.

Ohne Sonnenlicht ist es Nacht.

Stelle Dir vor, du bist mitten in der Nacht auf einem einsamen Feld weit draußen vor der Stadt.
Weit und breit sind keine Straßenlaternen. Es ist (fast) völlig dunkel, denn das Licht der Sonne fehlt.
Die Sonne beleuchtet in diesem Augenblick gerade die andere Seite der Erde - den Pazifik - auf Europa fällt kein Sonnenlicht.

(vgl Skizze. Blick auf die Erde von oben. Die Skizze ist natürlich nicht maßstabsgetreu!)

Ohne Streuung völlige Dunkelheit

Himmelskörper streuen das Sonnenlicht.

Ganz dunkel ist es aber trotzdem nicht! Du siehst Sterne und den Mond.
Viele dieser Sterne am Nachthimmel sind auch Selbstleuchter.
Die meisten aber, z.B. alle Planeten unseres Sonnensystems und auch der Mond sind es nicht!

Auch nachts ist der Weltraum hell vom Licht der Sonne erleuchtet!

Davon merken wir jedoch nur dann etwas, wenn das Licht auf einen Körper, z.B. den Mond trifft. Dieser verteilt dann das auf ihn treffende Sonnenlicht in alle Richtungen.
Man sagt, das Licht wird gestreut.
Ein Teil des gestreuten Lichts (rot) fällt auch Richtung Erde, ein kleiner Teil auch an Deinen Standort (ich).
Dadurch kannst Du den Mond sehen.
Würde der Mond das Licht nicht streuen, wüssten wir gar nicht, dass er da ist!

Der Mond streut das Sonnenlicht zur Erde

2) Der Weg des Lichts bleibt oft unentdeckt - Steuung des Lichts im Alltag.

Streuung durch feinen Nebel im Bamberger Dom

Fällt Sonnenlicht durch ein Fenster in Dein Zimmer, dann sind die Wände und die Möbel hell, weil diese auch das Sonnenlicht streuen. Aber Du siehst den Weg, den das Lichts dorthin nimmt, normalerweise nicht.

Du kannst diesen Weg aber sichtbar machen, indem Du zwischen Fenster und Möbel weitere feine Körper bringst, die das Licht ebenfalls streuen - also z.B. Staubkörner, Rauch oder Nebeltropfen. Sicher hast Du das schon oft gesehen.

Das ist auch auf diesem Bild aus dem Dom in Bamberg gut zu sehen:
das Sonnenlicht fällt durch das Kirchenfester und würde normalerweise nur die gegenüberliegende Säule und die Decke beleuchten, wo das Licht gestreut wird. Daher kannst Du die Säule und die Decke sehen.

Nun war es aber in der Kirche ein wenig "neblig" als das Foto entstand.
Die Nebeltropfen streuen das Licht ebenfalls, daher können wir den Verlauf des Lichts sehen. Man erkennt sogar einzelne "Strahlen", weil durch die Sprossen im Fenster das Licht nicht überall durchkommt.
Die Strahlen sind fast parallel, weil die Sonne sehr weit weg von uns ist.

Änhnliche Beobachtungen kennst Du sicher auch von einem nebligen Tag im Wald, wenn das Licht der Sonne an den Nebeltropfen gestreut wird, oder aber auch aus der Disco, wenn das Scheinwerferlicht an den feinen Tröpfchen gestreut wird, die eine Nebelmaschine gemacht hat.
Wenn gekocht wird, streut der Wasserdampf darüber ebenfalls das Licht.

Sicher fallen Dir noch weitere Beispiele ein, wenn Du ein wenig nachdenkst und mit "offenen Augen" durch die Welt gehst.

Der Nebel im Wald verrät den Weg des Sonnenlichts

3) Ausbreitung und Streuung des Lichts in physikalischen Experimenten.

3.1.) Ohne feine Teilchen zwischen Lampe und Schirm sieht man nur Streuung auf dem Schirm.
Wie das Licht von der Lampe (links) zum Schirm (rechts) kommt, wissen wir nicht.

3.2.) Bringt man feine Staubteilchen (Kreidestaub) zwischen Lampe und Schirm, so erkennt man einen Lichtkegel. Die Staubteilchen streuen das Licht nun ebenfalls.

3.3.) Eine Blende vor der Lampe lässt das Licht nun nur noch als Strahlen austreten.
Die Strahlen verlaufen geradlinig. Das Bild erinnert etwas an das Bild aus dem Bamberger Dom von oben.
Die Strahlen wurden nachgezeichnet damit man sie besser erkennen kann.

Nahe bei der (punktförmigen) Lampe laufen die einzelnen Strahlen auseinander. Man spricht von divergentem Licht (lat. divergere - auseinandergehen).

Ist die Quelle weit entfernt, dann sind die Strahlen praktisch parallel.

Lichtstrahlen verlaufen geradlinig. Das kann man hier an einem Laserstrahl besonders schön sehen, der an Staubkörnern gestreut wird.

3.4.) Verschiedene Lichtstrahlen durchdringen sich ungestört.