Trifft ein Lichtstrahl auf eine glatte, glänzende Fläche, wird er zurückgeworfen. Das heißt Reflexion. Wir sehen uns einen ebenen Spiegel an, einen Spiegel mit glatter, flacher Fläche.

Für die Winkel brauchst du das Lot. Das ist eine Gerade, die an der Stelle, wo der Strahl auftrifft, im rechten Winkel auf dem Spiegel steht. Winkel misst man in Grad, Zeichen °. Ein rechter Winkel hat 90°.

• Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem ankommenden Strahl und dem Lot.
• Der Reflexionswinkel ist der Winkel zwischen dem zurückgeworfenen Strahl und dem Lot.

Das Reflexionsgesetz sagt: Der Einfallswinkel ist genauso groß wie der Reflexionswinkel. Fällt der Strahl entlang des Lots ein, sind beide Winkel 0°, und der Strahl läuft auf demselben Weg zurück.

Im Spiegel siehst du dein Bild. Es scheint genauso weit hinter dem Spiegel zu stehen, wie du davor stehst. Dort ist aber nichts. Dein Auge verfolgt die zurückgeworfenen Strahlen nur geradlinig rückwärts.

Auch eine raue Fläche wirft Licht zurück, zum Beispiel Papier, eine Wand oder deine Haut. Sie besteht aber aus winzigen Flächen, die in alle möglichen Richtungen zeigen. Das Licht wird deshalb in alle Richtungen zurückgeworfen. Das heißt diffuse Reflexion. Darum siehst du eine Wand von jeder Seite, aber kein Spiegelbild in ihr. Ein Spiegel dagegen wirft ein Lichtbündel als Ganzes in eine Richtung.

Bei der Streuung wird Licht von sehr vielen kleinen Teilchen in alle Richtungen verteilt, etwa von Wassertröpfchen im Nebel oder Fettteilchen in Milch. Deshalb sind Milch und Nebel weiß und undurchsichtig.

Trifft Licht auf einen Körper, kann es auf drei Arten weitergehen:

• Es wird reflektiert, also zurückgeworfen.
• Es wird absorbiert, also verschluckt. Die Lichtenergie wird dabei zu Wärme. Ein schwarzes T-Shirt wird in der Sonne heiß, weil dunkle Stoffe viel Licht absorbieren.
• Es wird transmittiert, also hindurchgelassen. Das ist die Transmission. Glas und klares Wasser sind durchsichtig. Milchglas lässt Licht durch, streut es aber, es ist durchscheinend.

Meist passiert alles gleichzeitig. Eine Fensterscheibe lässt das meiste Licht durch, absorbiert etwas und reflektiert etwas. Darum siehst du dich abends im Fenster.

Geht ein Lichtstrahl schräg von einem durchsichtigen Stoff in einen anderen, knickt er an der Grenzfläche ab. Das ist die Fläche, an der die beiden Stoffe sich berühren. Das Abknicken heißt Brechung. Von Luft in Wasser oder Glas wird er zum Lot hin gebrochen. Von Wasser oder Glas in Luft wird er vom Lot weg gebrochen. Fällt er entlang des Lots ein, geht er ungebrochen weiter.

Dein Auge verfolgt Strahlen immer geradlinig zurück. Deshalb sieht es einen Gegenstand im Wasser an einer anderen Stelle, als er wirklich ist. Der Löffel im Wasserglas wirkt geknickt.

Eine Sammellinse ist ein durchsichtiger Körper aus Glas oder Kunststoff, der in der Mitte dicker ist als am Rand. Das Licht wird an ihren beiden gewölbten Seiten gebrochen. Ein paralleles Lichtbündel, zum Beispiel Sonnenlicht, wird so gebrochen, dass sich die Strahlen hinter der Linse in einem Punkt treffen. Das ist der Brennpunkt. Dort ist es sehr hell und heiß, sodass sich Papier entzünden kann. Lass deshalb nie eine Lupe im Sonnenlicht liegen. Schau nie durch eine Lupe in die Sonne, und richte gebündeltes Sonnenlicht nie auf Augen, Haut oder Tiere. Der Abstand von der Linse zum Brennpunkt heißt Brennweite.

Eine Lupe ist eine Sammellinse. Hältst du sie näher an einen Text als die Brennweite, siehst du ihn aufrecht und vergrößert.

Eine Lochblende ist eine Platte mit einem kleinen Loch, wie bei der Lochkamera. Sie bildet scharf ab, lässt aber nur wenig Licht durch. Das Bild ist dunkel.

Eine Sammellinse macht es besser. Halte eine Lupe weit weg von einem hellen Fenster und ein weißes Blatt dahinter. Verschiebe das Blatt, bis das Fenster scharf zu sehen ist. Das Bild steht auf dem Kopf. Von jedem Punkt des Fensters fällt ein breites Lichtbündel auf die Linse. Sie bricht es so, dass sich alle Strahlen auf dem Blatt wieder in einem Punkt treffen. Weil die Linse viel mehr Licht sammelt als ein kleines Loch, ist das Bild hell und scharf. Darum haben Fotoapparate Linsen. Beim falschen Abstand zwischen Linse und Blatt wird das Bild unscharf.

Sonnenlicht sieht weiß aus, besteht aber aus vielen Farben. Ein Prisma ist ein Glaskörper mit dreieckigem Querschnitt. Fällt weißes Licht schräg darauf, wird es beim Eintritt und beim Austritt gebrochen. Jede Farbe wird verschieden stark gebrochen, Violett am stärksten und Rot am schwächsten. Das Licht fächert sich auf, und auf einem Schirm erscheint ein farbiges Band, das Spektrum. Die Farben gehen ineinander über: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett.

Das Prisma färbt das Licht nicht. Die Farben stecken schon im weißen Licht. Im Regenbogen wirken Regentropfen wie winzige Prismen. Du siehst ihn, wenn die Sonne hinter dir steht und es vor dir regnet.