Basiswissen

Als Lichtkegel^[1] oder allgemeiner auch als Strahlenkegel^[2] bezeichnet man gedachte oder scheinbar sichtbare gerade Strahlen von Licht, die einen Punkt P mit allen Punkten außerhalb von P liegenden Kreisfläche K verbinden. Dabei darf aber der Punkt P nicht innerhalb derselben Ebene liegen wie die Kreisfläche K. Lichtkegel kann man gut bei nebeligem Wetter unter Straßenlaternen oder Bahnhofsleuchten^[3] betrachten. Mit einem einfachen Versuch kann man Lichtkegel auch selbst mit einer Lupe erzeugen.^[4] In Einsteins spezieller Relativitätstheorie verbinden Lichtkegel einen Punkt R der Raumzeit mit allen weiteren Punkten der Raumzeit, die mit diesem Punkt in einer kausalen Beziehungen stehen können.^[5]

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Man sieht eine Straßenlaterne bei Nacht mit Nebel.☛

Fußnoten

[1] "Nur von unendlich entfernten Punkten (z.B. der Sonne) kommende Lichtstrahlen sind (annähernd) parallel, von näher liegenden leuchtenden Punkten kommende sind. divergirend (Lichtkegel)." In: Pierer's Universal-Lexikon, Band 10. Altenburg 1860, S. 343-352. Online: http://www.zeno.org/nid/20010343474

[2] "Strahlenkegel (Strahlenpinsel, Lichtkegel), alle von einem Punkte aus, nach einer Richtung gehenden, divergirenden, auf eine kreisförmig begrenzte Fläche (z.B. das Auge) fallenden Licht strahlen; ist die auffangende Fläche geradlinig begrenzt, so wird eine Strahlenpyramide gebildet. Ist der leuchtende Punkt von der Fläche sehr enntfernt, z.B. wie die Fixsterne von der Erde, so bildet sich statt des S-s ein Strahlencylinder u. statt der Strahlenpyramide ein Strahlenprisma Wenn solche S. von Linsen gebrochen od. von Spiegeln reflectirt werden, so bilden sie neue Kegel, gebrochene od. zurückgeworfene S., deren Spitzen in anderen Punkten liegen." In: Pierer's Universal-Lexikon, Band 16. Altenburg 1863, S. 897. Online: http://www.zeno.org/nid/20011020083

[3] "Bei langgestreckten, schmalen Bahnhöfen sind die Lampen tunlichst in der Mitte der Gleisanlage hintereinander aufzustellen. In allen Fällen ist aber darauf Bedacht zu nehmen, daß nicht ein großer Teil einzelner Lichtkegel außerhalb des Bahnhofrayons fällt und für die B. verloren geht." In: Röll, Freiherr von: Enzyklopädie des Eisenbahnwesens, Band 1. Berlin, Wien 1912, S. 403-405. Online: http://www.zeno.org/nid/20011405333

[4] Ein Stück feuchtes Holz oder Kunststoff wird auf eine Stein- oder Metallplatte gelegt. Dann stülpt man einen Messbecher oder ein kleines Tischaquarium mit der Öffnung nach unten darüber. Bündelt man nun mit einem Brennglas das Licht von der Sonne auf das Brennmaterial unter der Glasumhüllung, fängt das Material an zu qualmen und füllt den Glasraum von innen mit Qualm, Rauch oder Nebel aus. Dadurch wird ein sehr klarer und schöner Lichtkegel zwischen dem Brennpunkt und der Kreisfläche des Brennglases sichtbar. Siehe mehr Lupen-Lichtkegel-Versuch ↗

[5] Im Sinne der Relativitätstheorie ist ein Lichtkegel eine "Darstellung der von einem Punkt x₀ im Raumzeitkontinuum ausgehenden Lichtstrahlen". Das wird dann mit einigen weiteren Sätzen anhand eines Minkowski-Diagramms weiter erläutert. In: der Artikel "Lichtkegel". Spektrum Lexikon der Physik. 6 Bände. Greulich, Walter (Hrsg.) Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg, Berlin. 1998-2000. Siehe auch Minkowski-Diagramm ↗