140 Ueber die Konstruktion der Selbst- und Scblagschattengrenzen von Punkten, Linien etc.
C) Ueber die Konstruktion der Selbst- und Scblagschattengrenzen
ebenflächiger Körper.
a) Selbstschatten ebenflächiger Körper.
Anmerkung 29. Während bei Linien und Flächen lediglich von einem Schlag
schatten, welchen dieselben auf anderen Flächen erzeugen die Rede sein kann,
gibt es auf der Oberfläche eines Körpers selbst Punkte, welche von der
Lichtquelle kein Licht empfangen können, weil die Lichtstrahlen schon an anderer
Stelle auf die Körperoberfläche getroffen und daselbst ihr Licht abgegeben haben.
Solche Punkte, zu welchen die Lichtstrahlen erst nach Durchdringung der
Masse des Körpers gelangen könnten, befinden sich im Schatten, und zwar im
Selbstschatten, auch Eigen- oder Streifschatten genannt, des Körpers.
Auf der Oberfläche eines jeden Körpers wird demnach eine Linie vorhanden
sein, welche die beleuchteten Punkte von den kein Licht empfangenden
Punkten trennt, welche man die Selbstschattengrenze, auch Streifschatten
grenze, des betreffenden Körpers nennt und die bei einem ebenflächigen Körper,
d. h. bei einem Polyeder aus gewissen Körperkanten zusammengesetzt ist, die
ein Polygon, das Streifpolygon oder auch Selbstschattenpolygon genannt,
bilden.
Die einzelnen Seiten des Streifpolygons gehören zu jenen Körper kanten,
welche je eine beleuchtete Körperfläche von einer nicht beleuchteten Fläche
trennen und aus diesem Grunde Schattenkanten genannt werden.
Die Konstruktion der Selbstschattengrenze für die Oberfläche eines
Polyeders erfordert also lediglich die Aufsuchung der auf der
Oberfläche des Körpers vorhandenen Schattenkanten.
Frage 73. Wie entscheidet man, ob auf
der Oberfläche eines Körpers eine bestimmte
Kante eine Schattenkante ist oder
Antwort. Will man für eine vorgegebene
Kante eines Körpers entscheiden, ob sie eine
Schatten kante ist oder nicht, so
nehme man auf der Kante einen Punkt ganz
willkürlich an, ziehe durch denselben einen
Lichtstrahl L und bestimme die Schnitte
einer durch L gelegten beliebigen Ebene mit
den beiden die fragliche Kante enthaltenden
Begrenzungsflächen. Es können dann fol
gende Fälle eintreten:
a) Die Schnittlinien der Lichtebene L mit
den genannten Begrenzungsflächen habengegen
die Lichtrichtung L die Lage wie in Figur 86 a.
Bezeichnet der schraffierte Teil die Seite, auf
welcher das Materiale des Körpers sich be
findet, so erkennt man leicht, dass im vor
liegenden Falle die beiden die Kante durch
a enthaltenden Flächen beleuchtet sein
müssen, dass also die gemeinsame Kante
keine Schatten kante sein kann.
b) Haben die Schnittlinien der Lichtebene
L mit den beiden die zu untersuchende Kante
enthaltenden Begrenzungsflächen gegen die
Lichtrichtung L die Lage wie in Figur 86 b,
so erkennt man, dass die Lichtstrahlen erst
durch das Materiale des Körpers hindurch
gehen müssten, um auf die beiden, die zu
nicht?
Figur 86 a. Figur 86 b.