Lichtausbreitung und Schatten

Das Modell des Lichtstrahls

Licht läuft in einem gleichmäßigen Stoff geradlinig — darauf ruht die gesamte geometrische Optik.

• Homogenes Medium:Überall gleich beschaffen (Luft, Wasser, Glas). Nur dort breitet sich Licht geradlinig aus.
• Lichtstrahl:Kein Objekt, sondern ein Modell: die gedachte Achse eines sehr dünnen Lichtbündels.
• Lichtbündel:Reale Quellen senden immer Bündel aus; einzelne Strahlen zeichnen wir, um den Weg zu konstruieren.
• Sehen:Ein Gegenstand ist nur sichtbar, wenn Licht von ihm in unser Auge gelangt.
• Zwei Fälle:Entweder der Körper leuchtet selbst oder er wirft Licht diffus zurück.
• Zeichenrichtung:Den Strahlengang immer vom Gegenstand zum Auge zeichnen, nie umgekehrt.

Kern- und Halbschatten

Hinter einem undurchsichtigen Körper bleibt ein Raum ohne Licht — seine Form folgt direkt aus der geradlinigen Ausbreitung.

• Schatten:Der nicht beleuchtete Raum hinter dem Körper.
• Schattengrenze:Die Verlängerung der Strahlen, die den Körper gerade noch streifen.
• Punktförmige Quelle:Ein einziger, scharf begrenzter Kernschatten.
• Ausgedehnte Quelle:Um den Kernschatten legt sich ein Halbschatten, der nach außen heller wird.
• Kernschatten:Die Lichtquelle ist vollständig verdeckt — dort kommt kein Licht an.
• Halbschatten:Nur ein Teil der Quelle ist verdeckt, der Rest leuchtet weiter.

Schatten selbst erzeugen

Lichtquelle und Hindernis stehen frei auf der Simulationsfläche; Kern- und Halbschatten auf dem Schirm verändern sich mit ihrer Lage.

Erst mit einer ausgedehnten Quelle taucht der weiche Halbschatten-Rand auf.

Hinweise

Drei Stellen, an denen es bei Schattenaufgaben regelmäßig klemmt: