Gespiegelte Welt
Beim Blick in eine Pfütze oder einen „spiegelglatten“ See erscheint die umgebende Landschaft gespiegelt und kopfüber in das Wasser getaucht. Durch (Schau-)Fenster kann man hindurchschauen oder sich darin spiegeln – das hängt ganz von der Beleuchtung ab.
Thema: Licht, Farben, Sehen
Phänomen: Spiegel
Autor: Stiftung "Haus der kleinen Forscher"
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Versuchsüberblick
Die Kinder gehen auf die Suche nach spiegelnden Oberflächen. Dabei stellen sie fest, dass ebene Spiegelflächen ein anderes Bild zeigen als gebogene Spiegel. Außerdem untersuchen die Kinder bewusst, wann und wie eine durchsichtige Scheibe zu einer spiegelnden Fläche, also einem Halbspiegel wird.
Der Versuch beginnt
Stellen Sie gemeinsam mit den Kindern und Eltern eine Sammlung von Spiegeln zusammen. Wie bezeichnet man die verschiedenen Arten (z.B. Kosmetikspiegel)? Wofür verwendet man sie? Wie nimmt man sich und die Umgebung darin wahr?
Bitten Sie die Kinder außerdem, Gegenstände zu finden und mitzubringen, in denen man sich gut spiegeln kann (z.B. blank polierte Löffel, Tortenheber) Geben Sie den Kindern Zeit und Gelegenheit, sich und ihre Umgebung in den spiegelnden Gegenständen und den Spiegeln zu entdecken.
Achten Sie gemeinsam mit den Kindern darauf, wie die spiegelnden Gegenstände oder Spiegel geformt sind. Haben sie Wölbungen? Welche spiegelnden Gegenstände oder Spiegel erzeugen verzerrte Spiegelbilder, in welchen sieht man sich kopfüber?
So geht es weiter
Die Kinder stehen vor einem Spiegel. Zeigt der Spiegel die Vorder- oder die Rückseite des Kindes?
Die Kinder stehen vor dem Spiegel und halten eine Puppe o.Ä. in einer Hand. Sie heben die Puppe hoch. Welche Seite ihres Spiegelbilds hebt die Puppe hoch? Die Kinder können auch ganz dicht an den Spiegel herantreten und dies nochmals wiederholen.
Malen Sie den Kindern mit Creme oder Schminke einen Punkt auf die eine Wange. Wo befindet sich der Punkt im Spiegelbild? Eventuell ist es hilfreich, so zu tun, als ob man mit dem Finger eine Linie zwischen dem echten Punkt im Gesicht und dem Punkt im Spiegelbild malen würde.
Die Kinder schneiden einen Papierpfeil aus, den sie auf der Rückseite mit einem Muster versehen. Sie halten den Pfeil vor sich und schauen in den Spiegel. In welche Richtung zeigt die Spitze des Pfeils in ihrer Hand und im Spiegel? Welche Seite des Pfeils, die gemusterte oder ungemusterte, sieht man im Spiegel)?
Die Kinder stellen den Spiegel vor sich auf und ordnen mehrere einfarbige Bausteine in verschiedenen Farben nebeneinander vor ihm an. Liegen die Bausteine im Spiegelbild in derselben Reihenfolge?
Das passiert
In einem ebenen Spiegel sieht man sich in Originalgröße. Man sieht nur die Seite des Gegenstands oder von sich selbst, die in Richtung des Spiegels zeigt. Man hat den Eindruck, als ob das gespiegelte Abbild sich hinter dem Spiegel befindet. Die Puppe in der erhobenen Hand befindet sich im Spiegelbild genau gegenüber, die Pfeilspitze zeigt in dieselbe Richtung wie der Pfeil in unserer Hand, die Bausteine haben im Spiegelbild dieselbe Anordnung wie in der Wirklichkeit.
Gekrümmte Spiegel oder spiegelnde Flächen verzerren das Abbild. Bei leichter Krümmung nach innen (z.B. Kosmetik- und Rasierspiegel) vergrößert sich unser Abbild. Bei starker Krümmung (Innenseite eines Löffels) ist das Spiegelbild kleiner und steht auf dem Kopf. Ist die Spiegelfläche nach außen gewölbt, vergrößert sich das Blickfeld und unser Abbild ist verkleinert.
Ideen zur Fortsetzung
Für die Fortsetzungsideen brauchen Sie:
- Leere CD-Hüllen mit schwarzem Boden und durchsichtigem Deckel
- Evtl. Bilderrahmen mit (Plexi-)Glasscheiben
- Schwarzes und farbiges Papier
Die Kinder versuchen herauszufinden, wann man sich in einer CD-Hülle oder einem Bilderrahmen (ohne Rückwand) besonders gut spiegeln und wann man gut durch sie hindurchschauen kann. Wie muss man die Hülle bzw. die Scheibe halten? Wie muss man in sie hineinsehen? Welcher Hintergrund ist besonders geeignet? Stellen Sie den Kindern verschiedenfarbiges Papier zur Verfügung, um es hinter die Scheiben zu halten. Unter welchen Bedingungen kann man sich gut in (Schau-)Fensterscheiben spiegeln?
Der Hintergrund
(Plexi-)Glas kann fast wie ein Spiegel oder aber durchsichtig wirken. Diesen Halbspiegeleffekt erlebt man bei allen Fenstern: Ist der Raum dahinter dunkler als das Tageslicht auf der Straße, kann man sich spiegeln und sieht fast nichts vom Raum.
Brennt jedoch helles Licht in dem Raum, kann man durch die Scheibe hindurch in den Raum sehen. Glas und Plexiglas haben eine sehr glatte Oberfläche, von der einfallende Lichtstrahlen gut zurückgeworfen, also reflektiert werden: Wir sehen ein Spiegelbild.
Da das Glas durchsichtig ist, kommen aber gleichzeitig auch Lichtstrahlen von der Rückseite hindurch. Entscheidend dafür, ob das Glas mehr spiegelnd oder mehr durchsichtig erscheint, ist die Frage, woher mehr Lichtstrahlen kommen, wo es also heller ist: vor oder hinter dem Glas.
Für einen guten Spiegel muss man somit dafür sorgen, dass keine Lichtstrahlen durch die Rückseite des Glases kommen können. Deshalb wird die Rückseite einer vollkommen planen Glasscheibe hauchdünn mit einer silbrigen Schicht bedampft.
Diese reflektiert die Lichtstrahlen von der Vorderseite besonders gut. Die silbrige Schicht wird zusätzlich durch eine Lackschicht geschützt. An einer Spiegelkachel ist dies gut zu prüfen: Kratzen Sie mit einer Münze an einer kleinen Stelle die Beschichtung auf der Spiegelrückseite ab, bis Sie zum klaren Glas gelangen und hindurchschauen können.
Das Spiegelbild eines ebenen Spiegels gibt die Längen und auch Winkel wahrheitsgetreu wieder. Auch die Seiten werden nicht vertauscht, wenngleich es uns manchmal so scheint: Schauen Sie in den Spiegel und heben Sie die rechte Hand. Ihr Spiegelbild hebt die Hand, die sich genau gegenüber Ihrer rechten Hand befindet. Wenn sich jedoch zwei wirkliche Personen gegenübersitzen und beide sollen gleichzeitig die rechte Hand heben, werden die diagonal gegenüberliegenden Hände hochgehoben.



