Kapitel IX. Artikel 69.
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vertikale Achse diejenige des Ellipsoids und die horizon
tale durch Hinaufloten der Endpunkte des Grundriss
durchmesserlichtstrahls a b erhältlich.) Man zieht an diese
Schnittellipse einen berührenden Lichtstrahl m‘ n\ bestimmt
dessen Berührungspunkt c‘ scharf nach Art. 68 und lotet
ihn auf den Grundrissdurchmesser nach c hinunter. Hierauf
zieht man genügend viele Sehnen der Grundrissellipse
parallel zum Lichtstrahl und teilt sie in demselben Ver
hältnis ein, in welchem der Lichtstrahldurchmesser durch
die beiden Punkte c und e eingeteilt ist (o e — o c). Die
stetige Verbindung der erhaltenen Punkte liefert die Körper
schattengrenze im Grundriss, die ihrer Entstehungsweise
nach elliptisch sein muss.
Die Verbindungslinie gf der Halbierungspunkte der
parallelen Sehnen ist ein horizontaler Durchmesser sowohl
des Ellipsoids, als der Schattengrenzlinie auf ihm. Diese
Figur 69 a.
Linie erscheint im Aufriss als f‘g‘ horizontal und durch
den Mittelpunkt gehend; die Halbierungspunkte p können
also durch Hinauf loten auch im Aufriss erhalten werden.
Durch diese Punkte p‘ sind im Aufriss Parallelen zu dem
schrägen Durchmesser o‘ c‘ jener ersten vertikalstehenden
Schnittellipse zu ziehen und dann die Endpunkte der
Sehnen r aus dem Grundriss in den Aufriss nach r‘ hin
aufzuloten, um auch dort die Schattengrenzpunkte zu er
halten. Bei einem hohen Ellipsoid würden die Projektions
lote schiefwinklige Durchschnitte ergeben; man bestimmt 1
in diesem Fall die Aufrisspunkte besser aus der Pro
portionalität der Sehnen. Jede Aufrisssehne p‘ r‘ verhält
sich zu dem ihr parallelen Durchmesser o‘ c‘ wie die zu
gehörige Grundrisssehne p r zu dem ihrigen o c. Zur Ab
nahme der Proportionalmasse für Grundriss und Aufriss
kann dasselbe Strahlenbüschel dienen.
Die Körperschattengrenzlinie wird eine Ellipse, deren
Mittelpunkt mit dem des Körpers zusammenfällt, welche
also die Oberfläche in zwei polarsymmetrische Hälften für
Licht und Schatten zerlegt. In der Projektion des Körpers
auf eine zur Richtung f g senkrecht stehende vertikale
Ebene erscheint sie als gerade Linie.
Die an den beiden Körperumrissen tangie
renden Lichtstrahlenprojektionen berühren in
denselben Berührungspunkten auch die Pro
jektionen der Schattengrenzlinie. Diese Thatsache
gilt allgemein für gekrümmte Flächen, deren Umrisse in
den beiden Projektionen nicht durch Kanten, sondern
durch Auswölbung gebildet sind; sie ist eine notwendige
Folgerung aus dem in Art. 34 a ausgesprochenen Satz.
Denkt man sich für eine solche etwa im Aufriss gezogene
Lichtstrahltangente die vertikalprojizierende Ebene, so
berührt diese Ebene den Körper in einem Punkt, der der
Körperschattengrenze angehört, weil er auf einem berüh
renden Lichtstrahl liegt. Diese Grenze kann aber über
die Ebene offenbar nicht hinaus, da sie sonst aus der
Körperoberfläche hinausgehen müsste; sie muss also u m-
kehren und da sie bei stetiger Krümmung der Fläche
keine Ecke bilden kann, muss sie mit Berührung um
kehren, abgesehen von dem seltenen Fall, in welchem der
j sichtbare Teil mit dem unsichtbaren zusammenfällt. Vergl.
Art. 63 a, Schattengrenzen auf Drehungsflächen. Weitere
Beispiele für die beschriebene Thatsache bieten die Fi
guren 69b, 69 c, 71, 74 a, 74 c.
Ein zweites Verfahren für die Schattenbestimmung
auf dem Ellipsoid wäre das im folgenden für das elliptische
Hyperboloid angewendete Behandeln jedes horizontalen
Durchschnitts als eines niedrigen elliptischen Kegelrumpfes.
b) Das elliptische Paraboloid (mit vertikaler
Achse) entsteht, wenn an die Stelle der festen Ellipse, die
bei Erzeugung des Ellipsoids vorausgesetzt wurde, eine
Parabel (mit vertikaler Achse) tritt. Die Bestimmung der
Körperschattengrenze, die selbst parabolisch und im Grund
riss geradlinig wird, kann einen ähnlichen Weg verfolgen
wie bei jenem, wenn an die Stelle der Grundrissellipse
eine beliebige horizontale Schnittellipse des Paraboloids
als Fussfläche gesetzt wird. Alle Vertikalschnitte werden
parabolisch und nicht nur ähnlich, sondern kongruent.
Auf kurzem Weg kann die geradlinige vertikale Projektion
der Körperschattengrenze auf einer zu f g senkrechten
Vertikalebene gefunden und zur Konstruktion jener benützt
werden.
c) Ein z w e i m a n t e 1 i g e s elliptisches Hyperbo
loid entsteht, wenn eine (am besten horizontalliegend
gedachte) Ellipse, deren Ebene senkrecht zur wirklichen
Achse einer Hyperbel steht, derart parallel fortrückt, dass
sie mit ihrer Achse immer gleichgerichtet und sich immer
geometrisch ähnlich bleibt, indem sie die Hyperbel immer
in zwei Punkten schneidet. Die beiden Schnittpunkte mit
der Hyperbel können Endpunkte einer Achse oder eines
andern Ellipsendurchmessers sein. Die bewegliche Ellipse
erzeugt zwei kongruente Mantelflächen, auf denen die
hyperbolische Körperschattengrenze in ähnlicher Weise
gefunden werden kann wie beim Ellipsoid und Paraboloid,