Wieso wird der Schatten unschärfer, wenn die Lichtquelle näher kommt?

Schematische Darstellung - (Physik, Licht, Optik)

5 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Abgesehen davon, dass diese Skizze völlig nutzlos ist (was sind das für Lichquellen? Wohin, in welchem Winkel strahlt das Licht ab? Soll der schwarzew Balken etwa einen Gegenstand darstellen?),
möchte ich dir folgenden Artikel ans Herz legen:
https://macsclassroom53.wordpress.com/2008/04/01/licht-schatten/

Lichbeugung spielt für das beschriebene Phänomen praktisch keine Rolle. Wir haben es "in der Praxis" stets mit Lichtquellen zu tun, die eine bestimmte räumliche Ausdehnung haben, die im Verhältnis zum beleuchteten Objekt natürlich immer größer wird, je näher sie am Objekt ist. Je weiter weg, desto kleiner wird die Lichtquelle (vgl. Stern am Himmel <-> Sonne)
Beispiel Sonne: Das Licht breitet sich ja nicht nur radial in den Raum aus, sondern von allen Punkten der Oberfläche in alle Richtungen - so kommt es, dass der Kernschatten der Erde (siehe "Mondfinsternis") an der sonnenabgewandten Seite einen Kegel bildet... Der Bereich außerhalb dieses Schattenkegels ist nun teilweise von Licht durchdrungen, das von der Sonne kommend natürlich an der Erde, die ja doch um einige Größenordnungen kleiner ist als die Sonne, vorbeistrahlt.
Bei Merkur und Venus ist dieser Kernschatten wesentlich kleiner.
Ein Bleistift, direkt vor eine Taschenlampe gehalten, würde gar keinen Schatten mehr bilden... so...genug der Beispiele

weil die Lichtquelle nicht ideal punktfömig ist, sondern eine Ausdehnung hat?

ttfehre 
Fragesteller
 12.01.2015, 19:06

Ich habs grad eben mit dem Kamerablitz vom Smartphone probiert. Der sollte doch eigentlich ne ziemlich kleine Ausdehnung haben

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Der Schatten zerfasert, weil das Licht in der Atmosphäre gestreut wird. Das heißt je länger die Strecke bis zur im Schatteim liegenden Oberfläche ist, desto mehr Licht wird gestreut.

Besonder sauffällig ist das beispielsweise beim Schatten eines Hochhaus. Je näher du dem Gebäudeeck kommst, das den Schatten wirft, desto schärfer wird er, weil der Abstand zwischen Boden und Ecke immer kleiner wird.

Je näher du mit der Lichtquelle kommst, um so größer ist der Halbschatten (durch Streuung)!

weckmannu  13.01.2015, 07:11

Es ist nicht die Streuung, sondern Unschärfe wegen der Ausdehnung der Lichtquelle - nicht punktförmig

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Das Licht wird an den Kanten gebeugt und gestreut. Ist die Lichtquelle näher, dann ist da viel mehr Licht was an der Kante gestreut wird, welches dann wiederum auch in/auf den Schatten streut. Ist die Lichtqueller weiter entfernt und dadurch "schwächer", verliert sich schon eine Menge Licht auf der Strecke, wodurch der Schatten weniger Streulicht abbekommt und dadurch "genauer" wirkt.

ttfehre 
Fragesteller
 12.01.2015, 19:11

Cool, danke. Das macht echt Sinn. Ich kann dir jetzt aber leider noch keinen Stern geben, da mein Account noch keine 24h existiert

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weckmannu  13.01.2015, 07:05

Antwort ist falsch. Es ist nicht ein Kanteneffekt, sondern die ungenaue Abbildung mit ausgedehnter Lichtquelle

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