Zwei Aufgaben zum Schattenwurf: eine Rechnung mit der Punktlampe und ein Bühnenlicht mit zwei Scheinwerfern.
Jonas stellt eine sehr kleine Lampe auf den Tisch. 50 cm davor hängt ein Ball mit einem Durchmesser von 12 cm an einem Faden. Noch einmal 100 cm weiter steht eine weiße Wand (Material M1). An der Wand erscheint ein Schatten.
Die beiden äußeren Lichtstrahlen streifen den Ball gerade noch und begrenzen den Schatten an der Wand.
Der Rand ist scharf. Weil das Licht nur von einem Punkt kommt, gibt es an der Wand nur zwei Sorten von Stellen: solche, die ein Lichtstrahl erreicht (hell), und solche, vor denen der Ball steht (dunkel). Ein Zwischending gibt es nicht — es entsteht nur Kernschatten, kein Halbschatten.
Abstand Lampe–Ball: 50 cm. Abstand Lampe–Wand: 50 cm + 100 cm = 150 cm.
150 cm : 50 cm = 3 → alles wird auf dem Weg zur Wand dreimal so groß.
Schattendurchmesser: 12 cm · 3 = 36 cm.
Der Schatten wird kleiner und rückt näher an die wahre Größe des Balls heran.
Grund: Die beiden Randstrahlen laufen von der Lampe aus auseinander. Je kürzer die Strecke ist, die sie hinter dem Ball noch zurücklegen, desto weniger können sie sich noch voneinander entfernen. Liegt der Ball direkt an der Wand, ist der Schatten fast genau 12 cm groß.
Bei der Schulaufführung stehen zwei gleich helle Scheinwerfer nebeneinander und leuchten auf die weiße Rückwand der Bühne. Amir stellt sich davor. Auf der Wand erscheinen hinter ihm drei verschieden helle Bereiche: ein sehr dunkler in der Mitte und links und rechts davon je ein grauer Streifen.
Der Techniker sagt: „Wenn ich einen Scheinwerfer ausschalte, wird der dunkle Bereich in der Mitte noch dunkler."
Mitte: Kernschatten — hier verdeckt Amir beide Scheinwerfer, es kommt kein Licht an.
Linker und rechter Streifen: Halbschatten — hier verdeckt er nur einen der beiden Scheinwerfer, das Licht des anderen erreicht die Wand. Deshalb ist es dort grau, nicht schwarz.
Außen: volles Licht von beiden Scheinwerfern.
Die Aussage ist falsch. Im Kernschatten kam schon vorher gar kein Licht an — dunkler als „gar kein Licht" geht nicht.
Richtig ist etwas anderes: Wenn ein Scheinwerfer ausgeht, verschwindet einer der beiden Halbschatten-Streifen. Übrig bleibt ein einziger, scharf begrenzter Schatten. Der Kernschatten wird also nicht dunkler, sondern der Schatten insgesamt schärfer.
Die Sonne ist eine ausgedehnte Lichtquelle: Man kann sich ihre Scheibe als sehr viele Punktquellen nebeneinander vorstellen. Deshalb hat jeder Sonnenschatten am Rand immer einen Halbschatten, in dem nur ein Teil der Sonnenscheibe verdeckt ist.
Mittags steht die Sonne hoch, der Schatten ist kurz — der Halbschattenrand ist dann so schmal, dass er kaum auffällt. Abends steht die Sonne flach, der Schatten wird sehr lang, und der Halbschattenrand zieht sich über eine große Strecke auseinander. Genau das sieht man als weichen, verwaschenen Rand.