Eine Kerzenflamme und ihr Schatten zum 2. Advent

Hier sieht man eine brennende Kerze vor einer vom Sonnenlicht erhellten Fensterleibung. Nicht nur die Kerze, auch die Flamme ruft einen wenn auch mickrigen Schatten hervor. Aus der Erzählung: Peter Schlemihls wundersame Geschichte von Adelbert Chamisso (1781 – 1831) wissen wir, wie lebenswichtig und bedeutend der Schatten sein kann. Daher werden die Kerzenflamme und ihr Schatten  dem 2. Advent durchaus gerecht.

Bleibt die Frage, wie eine Lichtquelle, die ja selbst in der Lage ist Schatten hervorzurufen, einen eigenen Schatten haben kann. Wie man an der schlanken Form des Flammenschattens sieht, ist er nicht ganz vollständig. Der äußere fast farblose Saum der Flamme ist nämlich lichtdurchlässig und wirft daher keinen Schatten. Der innere Kern der Flamme, dem wir die Leuchtkraft der Kerze verdanken, ist paradoxerweise zumindest teilweise lichtundurchlässig. Das liegt daran, dass dieser Bereich von Kohlenstoffteilchen (Ruß) erfüllt ist, die kein Licht durchlassen und daher als Schattengeber wirken. Die Kohlenstoffteilchen glühen und strahlen daher das typisch gelbliche Licht der Kerze aus.
Bei genauerem Hinsehen entdeckt man eine Aufhellung des Schattens im Bereich des Dochts. Dies könnte daher rühren, dass das die Flamme durchsetzende Sonnenlicht fokussiert wird. Denn der Brechungsindex hängt von der Temperatur des Gases ab. Zwar wird das Licht beim Übertritt von der kalten Luft in die heißen Gase der Flamme zunächst defokussiert, dann aber zum kühleren Bereich des Dochts hin fokussiert wird.