Grundidee

Man hält die Flamme einer Kerze einige Dezimeter entfernt vor ein eine weiße, glatte Wand. Die Lichtquelle kann entweder die Sonne^[1] oder eine Taschenlampe sein. Leuchtet man mit der Taschenlampe mit passender Helligkeit und Entfernung die Flamme an, erkennt man ihren Schatten auf der Wand. Das ist aus mindestens zwei Gründen verwunderlich: wie kann etwas Leuchtendes selbst einen Schatten werfen? Und warum wirft die unsichtbare Luft um die Flamme auch einen Flimmer-Schatten?

Zur Geschichte des Versuchs

In den Jahren 1849 und dann noch einmal zum Jahreswechsel 1860/61 hielt der berühmte englische Physiker Michael Faraday (1791 bis 1867) seine noch heute legendären Weihnachtsvorlesungen für Kinder und Jugendliche. An mehreren Abenden erklärte er dabei, was genau bei einer Kerze brennt und was dabei chemisch passiert. Einer der vielen kleinen Versuche war der Kerzen-Schatten-Versuch:

ZITAT:

Michael Faraday: "Ihr könnt [eine Kerzenflamme] beobachten, indem Ihr eine brennende Kerze nehmt und sie in die Sonne stellt, sodass ihr Schatten auf ein Blatt Papier fällt. Wie bemerkenswert ist es doch, dass etwas, das leicht genug ist, um Schatten von anderen Gegenständen zu werfen, seinen eigenen Schatten auf ein Stück weißes Papier oder Karton werfen kann, sodass man tatsächlich etwas um die Flamme herumströmen sieht, das nicht Teil der Flamme ist, sondern aufsteigt und die Flamme nach oben zieht."^[1]

Faraday deutete das Schattenbild so, dass um die Flamme flimmernde Luft von unten nach oben aufsteigt. Diese aufsteigende Luft versorgt die Flamme immer wieder frisch mit Sauerstoff. Und sie kühlt auch den Rand der Kerze nahe an der Flamme soweit ab, dass der Wachs dort nicht schmilzt. Der Kerzenrand bildet sozusagen auch die Wandung einer kleinen Schüssel direkt um den Docht.

Fußnoten

[1] Das ganze Zitat von Michael Faraday im englischen Original: "There is a current formed, which draws the flame out—for the flame which you see is really drawn out by the current, and drawn upward to a great height—just as Hooke has here shewn you by that prolongation of the current in the diagram. You may see this by taking a lighted candle, and putting it in the sun so as to get its shadow thrown on a piece of paper. How remarkable it is that that thing which is light enough to produce shadows of other objects, can be made to throw its own shadow on a piece of white paper or card, so that you can actually see streaming round the flame something which is not part of the flame, but is ascending and drawing the flame upwards." In: Michael Faraday: A Chemical History of the Candle. A COURSE OF LECTURES DELIVERED BEFORE A JUVENILE AUDIENCE AT THE ROYAL INSTITUTION. 1860/1861. Edited and published in 1908 by William Crookes.