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Kapitel V. Artikel 33, 34, 35, 36.
Teil der Oberfläche weggebrochen wird, kann im Innern
neben dem Schlagschatten auch Lichtfläche erscheinen.
Sie ist von jenem durch eine Grenzlinie geschieden, die
für das Aeussere keine Bedeutung hat, wie auch am
Aeussern Schlagschattengrenzlinien auftreten können, die
für das Innere nichts bedeuten (z. B. Figuren 69 b und 69 c).
33. Schlagschatten eines Körpers mit gekrümmter
Oberfläche auf einem andern solchen Körper.
Das Problem zerfällt in zwei Teile. Zuerst ist nach
dem schon erklärten Verfahren auf dem schatten werfen
den Körper die Selbstschattengrenze zu suchen; denn
diese wirft als Schlagschatten die Grenzlinie zwischen
Licht und Schlagschatten auf dem beschatteten Körper. Um
diese letztere zu linden, hat man für eine genügende Zahl
von Punkten jener Selbstschattengrenze nach dem ebenfalls
oben erklärten Verfahren die Schlagschattenpunkte auf dem
beschatteten Körper zu suchen und stetig zu verbinden.
Im allgemeinen wird man dieselben Lichtstrahlen zur
Bestimmung beider Grenzlinien benützen; das heisst, man
wird jede der angenommenen vertikalen Schnittebenen
durch beide Körper zugleich führen und dann die Tan
gente an der Schnittkurve des schattenwerfenden Körpers
verlängern bis zu der Schnittkurve des beschatteten. Hie
durch liefert — wie bei der Selbstbeschattung der zwei
ten in Art. 31 beschriebenen Art — jeder Lichtstrahl zu
gleich einen Punkt der Selbstschattengrenze und einen
der Schlagschattengrenze. Meist wird auch noch eine
Selbstschattengrenze auf dem beschatteten Körper zu
suchen sein, zu deren Bestimmung die vorher für die
Schlagschattenpunkte benützten Schnittkurven ebenfalls
dienen können.
Figur 37 bietet eine solche Beschattung an zwei
Drehungskörpern mit Achse parallel zum Grundschnitt,
also an einem noch nicht behandelten Fall; doch kann
das Beispiel alles hier Gesagte zur Anschauung bringen,
wenn die Seitenprojektion als Grundriss mit geänderter
Lichtstrahlrichtung aufgefasst wird.
34. Folgerungen für den Verlauf der Schatten
kurven (s. auch Art. 69 a am Schluss).
Die Auffassung der Schattengrenzen als der Beriih-
rungs- oder Schnittlinien zwischen der beschatteten Fläche
und dem Lichtstrahlencylinder lehrt folgendes:
a) Wo der Umriss eines Körpers mit gekrümmter
Oberfläche gebildet ist durch die Reihe der Berührungs
punkte der am Körper tangierenden Projektionslote, da
müssen Körper- und Schlagschattengrenzkurven be
rührend an diesem Umriss ankommen. Im allgemeinen
gehen die Schattengrenzen an diesem Umriss von ihrem
sichtbaren Teil zu einem unsichtbaren (zu punktierenden)
über, so dass der Berührungspunkt die Grenze zwischen
beiden Teilen bildet. Die Berührung ist aber oft eine
solche mit äusserst kleinem Krümmungshalbmesser, so dass
sie sich von einem Aneinanderstossen beider Linien un
ter schiefem Winkel kaum unterscheidet. Auch kann der
Fall eintreten, dass der unsichtbare Teil auf den sicht
baren fällt, also der Krümmungshalbmesser an der Be
rührungsstelle gleich Null wird, so dass wirklich ein Zu-
sammenstossen beider Linien unter einem bestimmten
Winkel erscheint (z. B. Umklappung in Figur 31c).
b) Endpunkte einer Schlagschattengrenzlinie an deren
Anstossen an einer Körperschattengrenzlinie sind häufig
zugleich Berührungspunkte zwischen der Schlagschatten -
grenze und einem Lichtstrahl, das heisst, die Schlag
schattengrenze hat an ihrem Endpunkt eine Tangente
von 45 0 Neigung. Dasselbe kann auch bei Eckbildungen
der Schlagschattengrenze für den Eckpunkt zutreffen.
Die Erscheinung findet sich da, wo die Schlagschatten
grenze, als Schnitt des Lichtstrahlencylinders mit der ge
krümmten Fläche aufgefasst und in dieser Eigenschaft
fortgesetzt gedacht, über den letzten Lichtstrahl, den sie
erreicht, nicht hinausgehen könnte, weil er die äusserste
Mantellinie des Lichtstrahlencylinders bildet.
c) Wo eine Schlagschattengrenze an einer Körper
schattengrenze aufhört, findet sich meist eine von der
selben schatten werfenden Linie herrührende Fortsetzung
dazu auf einem anderen Körperteil oder auf einer Grund
ebene. Die Endpunkte beider getrennten Schlagschatten
stücke müssen auf einem Lichtstrahl, das heisst auf einer
Linie von 45 0 Neigung liegen.
Mängel der Lösung. 35.
Die Berührungspunkte der an den Schnittkurven tan
gierenden Lichtstrahlen müssen meist nach Schätzung be
stimmt werden, wodurch oft eine Unsicherheit bis zu
mehreren Millimetern für die Lage eines solchen Punktes
und damit für die ganze Körperschattengrenze herein
kommt. Diese Unsicherheit vergrössert sich durch ge
ringe Ungenauigkeit in der Konstruktion der Kurven sehr
bedeutend und kann bei schwach gekrümmten Flächen
so gross werden, dass die Konstruktion fast wertlos ist.
Bei solchen Flächen ist übrigens auch in der Wirklich
keit die Schattierung eine solche mit breit verschwomme
ner Grenze, die ein sicheres Einzeichnen der Linie auf
dem Körper selbst nicht gestatten würde; geringe Fehler
in der Hand- oder Maschinenarbeit der Ausführung, wie
sie unvermeidlich sind, verändern die Schattengrenze un
verhältnismässig stark und machen oft aus der gesetz-
mässigen Grenzlinie, die erscheinen sollte, einen ungleich
breiten, regellos verlaufenden und sogar zuweilen unter
brochenen Streifen.
Ohne tieferes Eingehen auf die Erzeugungsweise der
zu schattierenden gekrümmten Fläche lässt sich dieser
Mangel der Konstruktion nicht beheben. Für Drehungs
flächen, besonders solche mit kreisbogenförmigen Meridian
stücken , wird übrigens eine Konstruktion mit grösserer,
beziehungsweise vollständiger Sicherheit später gezeigt
werden (s. Art. 56 u. 57).
Umkehrung der allgemeinen Lösung durch Be- 3(>.
nützung der vertikal projizierenden Ebenen
der Lichtstrahlen.
Wie bei den eben begrenzten Körpern nach Art. 19,
so kann auch bei den gekrümmten Flächen die allgemeine
Lösung häufig derart umgekehrt werden, dass die vertikal-