Sammlung zur Farbenlehre - Kaleidoskop

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II. Der Schatten.
Ist irgendwo eine isolierte helle Lichtquelle, so geht von dieser in der eben
angedeuteten Weise Licht nach allen Richtungen des Raumes hin. Halten wir einen
beliebigen undurchsichtigen, begrenzten Körper in den Lichtraum, so wird durch
dessen Oberfläche das Licht an der geradlinigen Weiterwanderung gehindert. Direkt
hinter dem Körper entsteht ein fast lichtfreier Raum, der sich weithin ausdehnt. Der
Raum ist der sogenannte Schatten des Körpers; er ist körperlich zu denken und wird
von Flächen begrenzt, die eine Verlängerung der Umrisse des schattenwerfenden
Körpers sind. Stellen wir uns in die Sonne, so wirft diese die Umrisszeichnung
unseres Körpers auf die Erde oder auf einen etwa aufgestellten Schirm u.s.w. Da die
Sonne eine Scheibe ist, von der jeder Punkt Licht an unserm Körperumriss
vorbeisendet, so sind die Ränder des Schattens unscharf. Man spricht daher meist
von Kernschatten und Halbschatten und stellt die Verhältnisse, welche hier obwalten,
in folgender Weise dar:
S sei die Sonne oder irgend eine runde, helle Lichtquelle, K mag ein kreisförmiger
Körper sein, P ein Schirm, auf den der Schatten von K fällt. Längs der Ränder von S
und K ziehen wir alle Berührungslinien, welche gezogen werden können. Wir
erhalten dann drei Kegelmäntel von ungleichem Wert. Von den Punkten a Und b der
Scheibe S lassen sich je zwei Berührungslinien durch die Punkte c und d der
Scheibe K ziehen, ace und adh, bdf und bcg; ad und bc beschneiden sich in i, ace
und bdf schneiden sich jenseits des Schirmes P im Punkte i'. Diese Linien begrenzen
die Längsschnitte der in Frage kommenden Kegel. Der Kegel mit der Spitze i und der
Grundfläche S ist nur ein Produkt der Konstruktion und gleichmäßig hell, ebenso der
mit der Spitze i und der Grundfläche K. Anders ist es mit dem Kegel, der i' zur
Spitze und S zur Grundfläche hat. Durch die Ebene K wird er in den links gelegenen
lichterfüllten und in den rechts gelegenen lichtfreien Kegelabschnitt getrennt. Ginge
das Licht geradlinig durch den Raum, so könnte in das Innere des Kegels Ki'von S
aus direkt gar kein Licht gelangen. Der helle Schirm P müsste daher dort, wo er in
diesen Raum hinein fällt, also in der Kreisfläche zwischen e und f, absolut lichtfrei
Fig. 8. Darstellung von Kern- und Halbschatten nach der seitherigen Annahme.
sein und vollkommen schwarz erscheinen. Der Kegel mit der Spitze i und der
Grundfläche vom Durchmesser hg ist zwischen i und K lichterfüllt, zwischen K und
dem Schirme aber sehr verschieden lichtstark. Im Durchschnitte ist die Fläche cdef
ganz lichtfrei, auf ecgund fdhfällt Licht in steigender Menge. Der Kreis zwischen e
und f auf dem Schirme würde event. ganz schwarz sein, die zunächst angrenzende
Zone erhielte nur Licht vom äussersten Rande von S, wäre also fast schwarz; jede
folgende Zone erhält Licht von einer immer breiteren ringförmigen Fläche der
Scheibe S, die äusserste Grenze wäre also fast voll erleuchtet. Mit anderen Worten:
von dem zentralen schwarzen Kreise ab ging ein Schatten weiter, der sich von
schwarz bis weiss allmählich abstufte; es entstünde ein sogenannter Verlauf. Den