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Das Banner der Rhetos-Website: zwei griechische Denker betrachten ein physikalisches Universum um sie herum.

Schatten

Physik

Definition


Als Schatten im Sinn der Physik bezeichnet man den weniger beleuchtete Raum oder Bereich hinter einem undurchsichtigen oder nicht vollkommen durchsichtigen Körper, der sich im Strahlengang einer Lichtquelle befindet[9]. Dabei kann sich der Farbeindruck ändern[1], eine völlige Finsternis entstehen[4] oder auch nur eine Abdunkelung[3].

Verschiedene Definition von Schatten


Viele Definitionen von Schatten gehen von einem lichtundurchlässigen Körper aus, der das Licht einer Lichtquelle abschirmt[2][3][4][5][6], während andere Definitionen auch lichtdurchlässige Körper erlauben[9]. Allen Definitionen gemeinsam ist, dass von einer Lichtquelle ausgehendes Licht durch ein Objekt oder Materie in einer Richtung behindert wird. Im Schattenbereich kommt dann weniger Licht an, als ohne Abdunkelung theoretisch möglich wäre.

MERKSATZ:

1.0 Ein Schatten ist ein Bereich verminderter oder fehlender Helligkeit, verursacht durch Materie, die das Licht an seiner Eindringung in einen Bereich hindert.

Die allgemeine Definition von einem abgedunkelten aber nicht leichtfreiem Bereich erlaubt es etwa auch, vom Schatten einer lichtdurchlässigen grünen Flasche auf einem Tisch oder sogar vom Schatten einer Kerzenflamme im Weg eines sehr hellen Lichtstrahlen zu sprechen.

Schattengrenzen sind nie perfekt scharf


Die Grenzen zwischen den hellen und dunklen Bereichen erscheinen oft scharf begrenzt[8], zeigen bei näherem Hinsehen aber immer einen unscharfen Übergang. der Grund dafür ist die Beugung[10].

MERKSATZ:

2.0 Die Grenzen zwischen hell und dunkel sind nie perfekt scharf. Die Ursache ist die Beugung (Diffraktion).

Der sogenannten Strahlenoptik[11] könnte es scharfe Grenzen zwischen Licht und Schatten geben. Tatsächlich gilt die Strahlenoptik aber nur nur als Annäherung an die Wirklichkeit. Die wirklichen Effekte werden eher durch mit der Idee von Licht als etwas Wellenartigem erfasst[12].

Schatten können bunt erscheinen


Schatten können farbig sein[1]. Mindestens zwei Anordnungen können zu farbigen Schatten führen. Zum ersten erlaubt die Definition oben, dass ein Schatten durch ein lichtdurchlässiges Objekt erzeugt wird, etwa eine bunte Glasscheibe. Damit ist auch der Schatten gefärbt.

MERKSATZ:

3.0 Verschiedene Gründe können zu farbigen Schatten führen.

Ein weiter Grund ist psychologischer Natur. Ein an sich gräulich abgedunkelter Bereich kann dadurch farbig erscheeinen, dass der Kopf selbst eine nicht vorhandene Komplementärfarbe ergänzen will[13].

Berechnung der Form von Schatten


Innerhalb der Mathematik werden Formen und Größen von Schatten in den Teilgebieten Projektive Geometrie und Vektorrechnung behandelt. Das entsprechende Stichwort ist oft Projektion ↗

Arten von Schatten



Quaestiones



Fußnoten




Eine Kerze und ihre Flamme werfen beide eine Schatten auf die Wand. Bei einer allgemeinen Definition gilt auch der Flammenschatten als Schatten bezeichnet. Paolo Neo