...nderts ar man sich sicher, dass das Licht auf elektromagnetische ellen zurckzufhren sei. Man konnte alle Gesetze der Optik auf die Grundgesetze der Elektrizittslehre zurckfhren. So glaubte man, das richtige Modell gefunden zu haben, nachdem sich schon etliche grosse Physiker ie z. B. Neton mit diesem Problem befasst hatten. Neton kam z. B. mit einem simplen Teilchenmodell aus. Im 18. Jahrhundert kam man jedoch zur Erkenntnis, dass Licht doch auf eine ellentheorie zurckzufhren sei. Ungefhr 50 Jahre spter kam man in eine Krise, da neue experimentelle Ergebnisse nach damaliger Naturauffassung nicht mit der ellentheorie zu vereinbaren aren. In der 2. Hlfte des 19. Jahrhunderts kam man dann eben auf die elektromagnetische ellentheorie. Man ar aber noch nicht am Ziel, ie sich Anfangs des 20. Jahrhunderts ereisen sollte. Neue experimentelle Befunde konnten durch die ellentheorie nicht erklrt erden. Hier schaffte das Teilchenmodell Abhilfe, obohl es geisse andere Erscheinungen des Lichtes nicht erklren konnte. Man griff also auf eine Theorie zurck, die ca. 350 Jahre alt ar. Neton hatte das Licht ja ebenfalls schon mit einem Teilchenmodell zu erklren versucht. Durch diese neue Enticklung in der Modellfrage verfiel die Optik iederum in eine Krise. Bis heute ist diese Modellfrage nicht vollstndig gelst.An diesem Beispiel knnen ir sehen, dass die Naturissenschaften noch lange nicht am Ende aller ahrheiten ist. Man glaubte schon frher, die ahrheit ber das Licht gefunden zu haben. Diese Theorien stellten sich alsbald als falsch heraus, da man zu neuer Erkenntnis gelangt ar. Doch die Auffassungsgabe vor dieser Erkenntnis liess eine solche revolutionre Theorie gar nicht zu.Auch heute knnen die Naturissenschaften noch an der Auffassungsgabe scheitern, ie uns das Beispiel aus der Optik zeigt. Mit unseren heutigen Mitteln und egen ist es uns nicht mglich, die Natur des Lichtes zu erklren. Dies obohl verschiedenste Physiker schon vor Jahrhunderten begonnen haben, dieser Natur auf die Schliche zu kommen. Licht ar, ist und bleibt also etas Faszinierendes.2. Allgemeines zum Thema Licht2.1 Die Berechnung der Lichtgeschindigkeit2.1.1 Die Astronomische Bestimmung von RmerAn dieser Methode, mit der die Lichtgeschindigkeit zum ersten Male berechnet urde, arbeiteten eigentlich 3 Astronomen ber mehrere Jahrhunderte. Galilei ar der erste von ihnen. Er stellte fest, dass der innerste Mond des Jupiters diesen in 42 Stunden umkreist. Dies sollte eine Hilfe fr Seefahrer sein, die damit ihre Position htten bestimmen knnen. In irklichkeit ar diese Uhr aber gar nicht so genau. Abeichungen von 200 - 300 Seemeilen 370 - 560 km aren keine Ausnahme.Um den Seefahrern eine bessere Orientierung zu ermglichen, erstellte der franz. Astronom Giovanni Domenico Cassini eine Tafel, in der er die Verfinsterung dieses Jupitermondes niederlegte.Im Jahre 1675 ollte der dnische Astronom Ole Rmer diese Zeittafel verbessern. Er stellte aber erstaunlichereise Differenzen von bis zu 1000 Sekunden fest. Je nachdem, o sich die Erde relativ zum Jupiter befand, aren die Abeichungen grsser oder kleiner. Befand sich die Erde im Punkt kleinster Entfernung zum Jupiter, stimmte die Tafel mit den Messungen berein. Er kam zum Schluss, dass enn die Erde sich nicht beegen rde, dass der Mond dann alle 42 Stunden den selben Platz einnehmen rde. Er nahm nun an, dass der Mond gerade aus dem Schatten des Jupiters hinaustritt. So rde er, rde die Erde am Punkt A stehenbleiben, nach 42 Stunden ieder aus dem Schatten des Jupiters hinaustreten. Nun rechnete er aber damit, dass sich die Erde in diesen 42 Stunden von Punkt A nach Punkt B beegt, as sie ja in irklichkeit auch tut. Nun braucht der Mond von der Erde aus gesehen 42 Stunden plus die Zeit, die das Licht braucht um von A nach B zu gelangen, um aus dem Schatten des Jupiters hinauszutreten. In einem halben Jahr ndert sich die Distanz zischen Jupiter und Erde um den Erdbahndurchmesser 300000000 km. Die Abeichung der Zeittafel ergab in einem halben Jahr eta 1000 Sekunden. Somit konnte Rmer die Fortpflanzungsgeschindigkeit des Lichtes berechnenc 2rt 2 150 106 m 1000 s 300000 kms2.1.2 Die Zahnradmethode von FizeauDem franzsischen Physiker Hippolyte Fizeau gelang die Messung der Lichtgeschindigkeit 175 Jahre spter auf der Erde. Er bentigte dazu eine Lampe, zei Spiegel, ein Zahnrad und ein kleines Fernrohr. Diese Utensilien stellte er der Anordnung gemss auf. Das Zahnrad und der eine Spiegel mussten auf den Millimeter genau ausgerichtet sein. Diese Ausrichtung ar zu dieser Zeit ein Meistererk besonderer Art. Die Idee des Experimentes ar folgende Das Zahnrad dreht sich. Dadurch ird der, die Lcke des Zahnrades durchlaufende Lichtstrahl in Lichtblitze unterteilt. Ein solcher Lichtblitz schiesst auf den 10 km entfernten Spiegel los, ird dort reflektiert und kehrt zum Zahnrad zurck. Je nach Drehgeschindigkeit des Zahnrades durchluft der Lichtblitz noch die selbe Lcke, trifft auf einen Zahn oder strmt erst durch die zeite Lcke zurck. Auf der Linse des Fernrohres erscheint ein kurzes Aufleuchten, das von diesem Lichtblitz erzeugt urde. Aus der Drehzahl des Zahnrades, der Anzahl Zhne, deren Abstnden und der vom Licht durchlaufenen Strecke kann man nun die Lichtgeschindigkeit berechnen.Spter ergaben genauere Messungen im Labor eine Lichtgeschindigkeit von c 299792458 ms2.1.3 Messung der Lichtgeschindigkeit in MaterieDurch Messungen von Leon Foucault im Jahre 1862 eries sich, dass die Lichtgeschindigkeit im Vakuum nicht gleich gross ist, ie diejenige in Materie. Foucalt mass die Fortpflanzungsgeschindigkeit des Lichtes in asser und in Schefelkohlenstoff. Er erhielt esentlich kleinere erte als die Lichtgeschindigkeit im Vakuum. Auch die Art des Materials spielt eine Rolle. Licht pflanzt sich also nicht in jedem Stoff gleich schnell fort. Im Gegensatz zur Lichtgeschindigkeit im Vakuum spielt die Farbe des Lichtes in Materie eine Rolle. Rotes Licht pflanzt sich in Materie schneller fort als z. B. blaues Licht.Halten ir also festIm Vakuum betrgt die Lichtgeschindigkeit ca. 300000 kms In Materie ist die Lichtgeschindigkeit soohl von der Art des Materials, ie auch von der Farbe des Lichtes abhngig. Sie ist aber kleiner als im Vakuum.2.2 Reflexion und Brechung des Lichtes2.2.1 Das ReflexionsgesetzDer erste, der sich mit der Reflexion des Lichtes beschftigte, ar ahrscheinlich Euklid ca. 300 v. Chr.. Er entdeckte auch das Gesetz fr die Reflexion des Lichtes.Der Reflexionsinkel a ist gleich dem Einfallsinkel a zum Lot der Reflexionsoberflche. Der reflektierte Strahl, der einfallende Strahl und das Lot zur Reflexionsoberflche befinden sich in einer Ebene.2.2.2 Das BrechungsgesetzDieses Gesetz liess fast 2000 Jahre lnger auf sich arten. Zu dieser Zeit gelang es dem hollndischen Mathematiker illebrord Snellius, eine Gesetzmssigkeit ber die Brechung des Lichtes aufzustellen. Er verglich die beiden Katheten EP und GQ siehe Skizze miteinander und stellte fest, dass deren Verhltnis beim gleichen Material immer den...
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