(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ein Physikstudent möchte verstehen, wie der Schatten eines Objekts entsteht und was die Region der Halbschatten bedeutet. Er führt ein Experiment durch, bei dem eine punktuelle Lichtquelle in einem Abstand d vor einer weißen Leinwand platziert wird. Er stellt einen opaken Zylinder zwischen die Lichtquelle und die Leinwand, sodass der Zylinder senkrecht zum Licht und zur Leinwand steht. Der Durchmesser des Zylinders ist erheblich kleiner als der Abstand d, und die Leinwand ist in einem Abstand D vom Zylinder positioniert. Unter Berücksichtigung der Prinzipien der geometrischen Optik beschreibe und erkläre, basierend auf den Konzepten von Schatten und Halbschatten, wie sich der Durchmesser des Schattens des Zylinders auf der weißen Leinwand mit dem Abstand D verändert. Zeichne ein schematisches Diagramm, das zeigt, was mit den Lichtprojektionslinien passiert, und kennzeichne die Schatten- und Halbschattenregion. Berücksichtige, dass sich der Zylinder und die Lichtquelle im Vakuum befinden und dass die Leinwand opak ist und das gesamte einfallende Licht reflektiert.