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Die ausgedehnte Lichtquelle

 

Allgemeines über Lichtquellen

Jeden Tag beobachten wir viele Gegenstände, wobei wir viele Gegenstände nur sehen können, weil sie von einer sogenannten Lichtquelle angestrahlt werden. Die Reflexion der Lichtstrahlen an diesem Gegenstand nehmen wir mit unserem Auge wahr. Nicht jeder Gegenstand ist also eine Lichtquelle. Gemäß Definition ist eine Lichtquelle eine Quelle, die Licht erzeugt und aussendet (nicht nur reflektiert).

Bei Lichtquellen unterschieden wir (nicht nur im Physikunterricht) punktförmige, ausgedehnte und diffuse Lichtquellen. Das bekannteste Beispiel einer ausgedehnten Lichtquelle ist unsere Sonne.

Die ausgedehnte Lichtquelle (eine Einführung):

Wie eingangs erwähnt, ist eine Lichtquelle ein Objekt, das selbständig Licht erzeugt und in alle Richtungen aussendet. Solange das Licht (im Physikunterricht werden in der Regel Lichtstrahlen betrachtet) auch kein Hindernis trifft, breitet sich das Licht gradlinig in alle Richtungen aus.

Die punktförmige Lichtquelle
Licht breitet sich von einer punktförmigen Lichtquelle geradlinig und in alle Richtungen aus. Trift das Licht nun auf einen undurchdringbares Hindernis, so entsteht auf der von der Lichtquelle abgewandten Seite ein Schatten. Einfach gesagt, bildet es sich hinter dem Objekt (von der Lichtquelle aus gesehen) ein Schatten. Man kann hinter dem beleuchteten Objekt also ein scharf begrenztes Schattenbild erkennen.

Mehrere punktförmige Lichtquellen
Eine punktförmige Lichtquelle erzeugt auf der von der Lichtquelle abgewandten Seite ein Schatten. Wird das Objekt hingegen von zwei punktförmigen Lichtquellen "bestrahlt", so lassen sich auf der Lichtquelle abgewandten Seite Schattenzonen beobachten. Es bilden sich zwei Schattenzonen aus, ein Kernschatten und ein Halbschatten. Der Kernschatten ist der Bereich "hinter" dem Objekt (von der Lichtquelle aus gesehen), der von keiner der punktförmigen Lichtquelle beleuchtet wird. Ein Halbschatten ist ein Bereich, der nur nicht von allen Lichtquellen beleuchtet wird.

Die ausgedehnte Lichtquelle
Eine ausgedehnte Lichtquelle kann man sich als eine Vielzahl von punktförmigen Lichtquellen vorstellen. Auch die ausgedehnte Lichtquelle erzeugt Licht und sendet dies in alle Richtungen gradlingig aus. Wie auch bei mehreren punktförmigen Lichtquellen lassen sich hinter einem Lichtundurchlässigen Objekt ein Kernschatten und ein Halbschatten beobachten. Im Unterschied zu mehreren punktförmigen Lichtquellen beobachten wir bei einer ausgedehnten Lichtquelle hinter dem Objekt (von der Lichtquelle aus gesehen) Schattenzonen mit unscharfen Rändern. Es liegt keine scharfe Abgrenzung zwischen Kernschatten und Halbschatten vor. So lassen sich auch die Lichtquellen unterscheiden.

 

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