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Schatten

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Rhapsodie in grün

DSCF1313daEin grünes Blatt ist grün ist grün ist grün… Und dennoch ist es kaum zu glauben, dass wir hier dasselbe Blatt sehen, einmal im prallen Sonnenlicht und einmal im Schatten. Aber was heißt schon Schatten. Es heißt nicht, Abwesenheit von Licht, sondern in diesem Fall Abwesenheit von direktem Sonnenlicht. Weiterlesen

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Welt der Schatten

Sofi31_05_03_010brvSchlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 7 (2014), S. 60 – 62

Frühe Naturforscher trugen maßgeblich zu unserem naturwissenschaftlichen Weltbild bei, indem sie die von astronomischen Körpern geworfenen Schatten vermaßen.

»Nichts ist begreiflich
ohne Licht und Schatten«
Leonardo da Vinci (1452 – 1519)

PDF: Welt der Schatten

 

 

Eines der eindrucksvollsten Schattenphänomene, die Sonnenfinsternis

Rätselfoto des Monats Februar 2014

097_Abbildung im SchneeWie kommt es zu dieser Abbildung im Schnee?

Erklärung des Rätselfotos vom Vormonat: Blatt als Wärmeabsorber

Paradoxe Schatten

paradoxe SchattenUcke, Christian; Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 44/6 (2013), S. 272-273

Das Licht der Sonne erzeugt von einem in Wasser schwimmenden Ball unter gewissen Bedingungen mehrere Schatten. Dieser scheinbar paradoxe Effekt lässt sich ganz klassisch mit dem Brechungsgesetz erklären.
Lebte man auf einem Planeten, der um ein Doppelsternsystem kreist, würde man sich nicht wundern, wenn man hinter einem Gegenstand zwei Schatten sieht. Es gibt tatsächlich derartige, in Wirklichkeit ziemlich unwirtliche Planeten, beispielsweise Kepler-16b und Kepler-34b. In der Science-Fiction-Saga Star Wars mit Luke Skywalker wurde ein entsprechender, allerdings lebensfreundlicher Planet namens Tatooine vorweggenommen. Sieht man jedoch auf der Erde in einem flachen Kinderswimmingpool bei einem schwimmenden, steil von einer Sonne beleuchteten Ball sogar drei Schatten, so erzeugt das Irritationen und Neugierde zugleich.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (Schlichting@uni-muenster.de)

Lektüre, die das Herz erfreut

Linsenherz_rvDie Überraschung, die man erleben kann, wenn man seine Leselupe bei der Lektüre kurz auf dem Buch ablegt, bringt ein unerwartetes Phänomen hervor: Das Bild eines stilisierten Herzens scheint auf dem ersten Blick die Solidität der Lupe Lügen zu strafen, scheint es doch sehr weit von dem entfernt, auf was man realiter gefasst ist. Wenn man dann auch noch aus der persönlichen Befindlichkeit heraus oder durch die Wirkung des gerade gelesenen Inhalts des Buchs darin eine zeichenhafte Repräsentation zu sehen geneigt ist, kann der nüchterne physikalische Hintergrund leicht in Vergessenheit geraten: ein Schatten, der auf eine unebene Fläche, eine von zwei Seiten spitz zulaufende Vertiefung, fällt. Die Kreisform des Originals wird daher so deformiert, dass eine Herzform entsteht. Trotz dieser einfachen Erklärung bleibt natürlich der ästhetische Reiz und für diejenigen, die sich eine gewisse wohltuende Naivität bewahrt haben, das Erstaunen über ein sinnstiftendes Zusammentreffen zufälliger Gegebenheiten auf unterschiedlichen Bedeutungsebenen.

Virtuelle Welten unter dem Fußboden

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 42/2 (2011), S.53-54

Das Phänomen der spiegelnden Reflexion ist uns weniger vertraut, als wir denken. Gelegentlich tritt es sogar mit Schattenbildern in Konkurrenz

http://www.spektrum.de/alias/schlichting/virtuelle-welten-unter-dem-fussboden/1057466

Warum die Sonne (k)ein Loch in die Welt brennt

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 9 (2009), S. 38

Im hellen Sonnenschein scheinen selbst solide Gegenstände durchsichtig zu werden.

Einst sah ich eine schwarz gekleidete Frau mit weißem Kopftuch;
dieses Tuch schien doppelt so breit wie ihre Schultern zu sein,
welche schwarz bekleidet waren
Leonardo da Vinci (1452 – 1519)

Helle Streifen – blaue Schatten

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 8 (2009), S. 42

Es ist nur ein Brückengeländer im Sonnenlicht. Erst wer genauer hinsieht, durchschaut die Regeln des Licht- und Schattenspiels.

Zum Dank dafür, daß das Licht sie bescheint,
werfen die Dinge Schatten.
Friedrich Hebbel (1813 – 1863)

Schattentheater am Himmel

SchattentheaterSchlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 5 (2009), S. 33

Damit sich Licht- und Schattenstraßen über das abendliche Firmament erstrecken, bedarf es tief liegender Wolken und vieler Wassertröpfchen als »Leinwand«

Ohne den Staub, worin er aufleuchtet,
wäre der Sonnenstrahl nicht sichtbar.
André Gide (1869 – 1951)

Spiegelbild, Schatten und gespiegelter Schatten. Vertraute Phänomene in unvertrauten Zusammenhängen.

Schlichting, H. Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 49/4 (2006) 196 – 202

Schatten und Spiegelung sind vertraute Abbildun-gen, unter denen ein Mensch seiner selbst ansichtig werden kann. Weniger vertraut sind Situationen, in denen eine Person im Lichte der Sonne gleichzeitig über zwei Schatten oder einen Schatten und ein Spiegelbild verfügt. Diese auf den ersten Blick er-staunlichen Phänomene sollen im Folgenden darge-stellt und physikalisch erklärt werden. Sie können als Beispiele dafür angesehen werden, dass die Schwie-rigkeit der physikalischen Erklärung nicht in der Kompliziertheit der physikalischen Grundlagen lie-gen muss, sondern in der Unvertrautheit des lebens-weltlichen Zusammenhangs.

PDF: Spiegelbild, Schatten und gespiegelter Schatten. Vertraute Phänomene in unvertrauten Zusammenhängen.

„Der Mensch, das Augenwesen, braucht das Bild*“ Bildbeschreibungen als Zugang zu optischen Naturphänomenen

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften. Physik in der Schule 55/3 (2006) 19 – 23

Was ist das Schwerste von allem?
Was dir das Leichteste dünket:
Mit Augen zu sehen,
was vor den Augen dir liegt.

Johann Wolfgang von Goethe

Unter Naturphänomenen versteht man normalerweise jene spektakulären Großereignisse wie Regenbögen, Koronen, Halos… Sie sind vielfach beschrieben worden und werden wohl auch in Zukunft immer wieder Gegenstand fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Auseinandersetzungen sein. Zahlreiche kleinere und unscheinbare Phänomene und auch solche, die es möglicherweise erst noch zu entdecken gilt, finden dagegen kaum Beachtung.
Auf solche alltäglichen Naturphänomene soll im Folgen-Hinterfragen von Selbstverständlichkeiten den aufmerksam gemacht werden mit dem Ziel, die Lernenden anzuregen, hinter dem Alltäglichen interessante physikalische Zusammenhänge aufzuspüren und auf diese Weise eine „neue“ Sichtbarkeit zu ermöglichen. Wir gehen dabei von der Überzeugung aus, dass es nicht ausreicht, die Lernenden in der Schule mit den physikalischen Grundkenntnissen (im vorliegenden Fall: Modell des Lichtstrahls, Reflexionsgesetz, Brechungsgesetz) auszustatten und zu erwarten, dass sie damit auch bereits in der Lage wären, diese Kenntnisse in realen Situationen anzuwenden…

* Leonardo da Vinci

PDF: „Der Mensch, das Augenwesen, braucht das Bild“ Bildbeschreibungen als Zugang zu optischen Naturphänomenen

Im Doppelschatten

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 36/4, 184 (2005).

Hin und wieder beobachtet man zwei Schatten eines Gegenstandes oder einer Person, obwohl nur eine Lichtquelle vorhanden ist.
Diese verblüffenden Doppelschatten entstehen, wenn ein Gegenstand nicht nur direkt, sondern gleichzeitig von reflektiertem Sonnenlicht getroffen wird.

PDF: Im Doppelschatten

Schatten, Bild und Spiegelung

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 35/5, 245 (2004).

Wenn Licht von einer Fläche sowohl spiegelnd als auch diffus reflektiert wird, kann es zu überraschenden Situationen kommen. Spiegelbild und Schatten sehen sich beide oft zum Verwechseln ähnlich – wenn man nicht genau genug hinschaut.

PDF: Schatten, Bild und Spiegelung

Farbige Schattensäume im Wasser.

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 34/4, 177-179 (2003).

Schatten und Schmutz können in Gewässern zu ästhetisch ansprechenden Farberscheinungen führen, die oft übersehen und erst auf den zweiten Blick verständlich werden.

PDF Farbige Schattensäume im Wasser.

Der Strahlenkranz im sonnigen Wasser

Heiligenschein-im-trüben-WaSchlichting, H. Joachim. Physik in unserer Zeit 31/2, 86-87 (2000).

Wie in der Kunst gibt es auch in der Natur neben dem kreisförmigen Heiligenschein einen strahlenförmigen Nimbus um den Kopfschatten „auserwählter“ Personen. Er ist in leicht getrübtem Wasser zu beobachten.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Zur astronomischen Bedeutung von Schatten

Schlichting, H. Joachim; Backhaus, Udo. In: W. Kuhn (Hrsg.): Vorträge der Frühjahrstagung 1987 der DPG. Berlin 1987, S. 305

Unter Schatten verstehen wir eine dimensional reduzierte Projektion eines Gegenstandes. Der Schatten ist deshalb strukturärmer und einfacher zu beschreiben. Er ist andererseits wegen dieser Eigenschaft nicht mit seinem Urheber zu verwechseln. Das leuchtet etwa beim Vergleich eines Menschen mit seinem Schatten unmittelbar ein. Die Untersuchung von Schatten, Schattenlesen im engeren wie im weiteren Sinne ist real wie metaphorisch typisch für die naturwissenschaftlich Erkenntnisgewinnung. Bei der Bewertung der Erkenntnisse wird in diesem Fall die Differenz zwischen Schatten und Original allerdings leicht übersehen. Wir wollen anhand einiger astronomischer Beispiele zeigen, dass die grundlegenden Vorstellungen über unsere Welt aus einfachen, von jedermann real nachvollziehbaren Beobachtungen gewonnen werden
können. Die Einfachheit der Beobachtungen soll angesichts der Kompliziertheit unseres Weltbildes auf die nicht zu unterschätzende Rolle von Konventionen bei der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung verweisen.

PDF: Zur Astronomischen Bedeutung von Schatten