Zusammenfassung
Die geometrische Optik oder Strahlenoptik eignet sich zur Beschreibung optischer Phänomene, wenn die Wellenlänge des Lichts klein ist im Vergleich zu den Abmessungen der Versuchselemente. Der traditionelle Anfangsoptikunterricht vermittelt grundlegende Phänomene auf Basis geometrischer Gesetzmäßigkeiten durch strahlengeometrische Konstruktionen, meist ohne den Modellcharakter dieser Darstellung zu thematisieren. Eine didaktische Konzeption stellt die Lichtausbreitung als kontinuierlichen Strömungsvorgang auf Basis eines Sender-Strahlungs-Empfänger-Konzepts in das Zentrum des Anfangsoptikunterrichts. Die phänomenologische Optik verzichtet gänzlich auf Modelle – einschließlich der Lichtstrahlen – und bietet einen Zugang zur Optik, der bei der unmittelbaren Beobachtung von optischen Phänomenen ansetzt. Eine weitere, darauf aufbauende Konzeption für die Sekundarstufe I analysiert Ausbreitungserscheinungen anhand von Lichtwegen ohne eine Erklärung zu geben, was Licht ist.
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Notes
- 1.
Mehr zu elektromagnetischen Wellen und den Maxwellgleichungen findet man im Kap. 10.
- 2.
Von Selbstschatten, Eigenschatten oder Körperschatten spricht man, wenn ihn der Körper auf sich selbst durch sich selbst verursacht; dies sind also Schattenflächen auf dem schattenverursachenden Körper. Der Begriff legt die Vorstellung nahe, dass ein Objekt Schatten aktiv produziert, anstatt die Vorstellung zu unterstützen, dass der Schattenraum hinter dem Objekt durch das Abblocken des Lichtes durch das Objekt entsteht.
- 3.
- 4.
Haagen-Schützenhöfer (2016).
- 5.
Haagen-Schützenhöfer (2016).
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Haagen-Schützenhöfer (2016).
- 8.
- 9.
Haagen-Schützenhöfer und Hopf (2018, S. 96).
- 10.
Wiesner, Engelhardt und Herdt (1995, S. 17).
- 11.
Herdt (1990).
- 12.
Haagen-Schützenhöfer (2016).
- 13.
- 14.
Weber und Schön (2001).
- 15.
Guderian (2007, S. 57).
- 16.
Guderian (2007, S. 57).
- 17.
Es gibt allerdings Hinweise aus der fachdidaktischen Literatur, dass die Konfrontation mit Dunkelheit nicht zur Entkräftung dieser Vorstellung führt (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 1997).
- 18.
Guderian (2007, S. 60).
- 19.
- 20.
Schön et al. (2003, S. 29).
- 21.
Schön et al. (2003, S. 30).
- 22.
Guderian (2007, S. 67).
- 23.
Heinzerling (1995, S. 129 ff.)
- 24.
Schön et al. (2003, S. 65).
- 25.
Schön et al. (2003, S. 68).
- 26.
Guderian (2007, S. 83).
- 27.
Weber (2003).
- 28.
Abschn. 10.7 behandelt den Zeigerformalismus.
- 29.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (1997).
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Haagen-Schützenhöfer, C., Wilhelm, T. (2021). Unterrichtskonzeptionen zur Geometrischen Optik. In: Wilhelm, T., Schecker, H., Hopf, M. (eds) Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_2
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