Schattenentstehung

Schatten entstehen dort, wo das Licht durch lichtundurchlässige Gegenstände an seiner geradlinigen Ausbreitung gehindert wird. Ein Schatten entsteht somit auf der zur Lichtquelle abgewandten Seite eines lichtundurchlässigen Körpers.

Pro Lichtquelle entsteht ein Schatten an eimem lichtundurchlässigen Gegenstand. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um eine reale oder eine virtuelle Lichtquelle handelt.

Je näher sich eine Lichtquelle am Gegenstand befindet, desto größer wird der entstehende Schatten.

Überlagern sich zwei Schatten, so entsteht ein dunkler Kernschatten. Diese Bereiche erscheinen deshalb dunkel, weil hier kein Licht hinkommt. Keine Lichtquelle beleuchtet diesen Abschnitt. Die helleren Schattenabschnitte (vgl. Bild oben) bezeichnet man als Halb- oder auch Schlagschatten. Diese Bereiche erscheinen deshalb heller, weil hierhin das Licht einer Lichtquelle gelangt, das einer andern aber nicht.

Mit Hilfe der geometrischen Optik und des Lichtstrahlmodells kann man zeichnerisch Vorhersagen treffen, wie eine Lichtquelle an einem Gegenstand einen Schatten wirft. Hierzu ist es vorteilhaft, das Geschehen aus der Vogelperspektive zu betrachten.

Um einen Schatten zu konstruieren, zeichnet man die beiden Lichtstrahlen, die es gerade noch an dem Hindernis vorbei schaffen ein. Alle Lichtstrahlen zwischen diesen beiden treffen auf das Hindernis (auch Schattengeber genannt) und können sich nicht weiter ausbreiten. Alle Lichtstrahlen außerhalb dieser beiden schaffen es am Hindernis vorbei. Somit entsteht zwischen diesen Lichtstrahlen auf der zur Lichtquelle abgewandten Seite der Schatten (vgl. Bild unten).

Wenn mehrere Lichtquellen vorhanden sind, so führt man diese Konstruktion für alle vorhandenen Lichtquellen aus, um das Schattenbild zu erhalten. Überlagern sich die Lichtwege hinter dem Gegenstand, so ist zu beachten, dass Kern- und Halbschatten entstehen (vgl. Bild unten).

Überlagern sich die Lichtwege nicht, so entstehen nur Halbschatten, aber kein Kernschatten.