Physik · Klasse 5–7
Kern- und Halbschatten
Warum ein Schatten manchmal scharf und manchmal weich ist — und was das mit Sonnenfinsternissen zu tun hat.
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Worum es geht
Licht breitet sich geradlinig aus. Steht etwas im Weg, bleibt dahinter ein Bereich ohne Licht: der Schatten. Interessant wird es, sobald mehr als eine Lichtquelle im Spiel ist — oder eine ausgedehnte.
Kernschatten und Halbschatten
- Kernschatten: Von hier aus ist die Lichtquelle vollständig verdeckt. Es kommt kein Licht an.
- Halbschatten: Von hier aus ist die Lichtquelle nur teilweise verdeckt. Es kommt Licht an, aber weniger — deshalb ist dieser Bereich heller als der Kernschatten und dunkler als die Umgebung.
Der Halbschatten ist der Grund, warum Schattenränder in der Wirklichkeit fast nie scharf sind. Eine Lampe an der Zimmerdecke ist keine punktförmige Lichtquelle, sondern eine Fläche — und jede Stelle dieser Fläche wirft ihren eigenen Schatten.
So findest du die Bereiche
Zeichne von den Rändern der Lichtquelle Linien an den Rändern des Gegenstands vorbei. Wo sich alle Bereiche überlagern, in denen kein Licht ankommt, liegt der Kernschatten; wo nur ein Teil fehlt, der Halbschatten. Mehr braucht es nicht — es ist reine Geometrie.
Sonnenfinsternis
Genau dasselbe im Großen: Wer im Kernschatten des Mondes steht, sieht eine totale Finsternis; wer im Halbschatten steht, eine partielle. Deshalb ist eine Sonnenfinsternis nicht überall gleichzeitig total.
Im Bildungsplan
Baden-Württemberg, Physik Unterstufe, Optik — eines der ersten Themen überhaupt.
