Experiment 14: Wie entstehen die Mondphasen?

Wenn Du Dir mehrere Abende hintereinander den Mond anschaust, stellst Du fest, dass man mal weniger und mal mehr von ihm sehen kann. Manchmal kann man ihn sogar ganz oder auch überhaupt nicht sehen. Das nennt man die Mondphasen. Mit diesem Experiment versuche ich zu erklären, wie das kommt.
 

Was brauche ich?

• Eine Taschenlampe,
• eine dunkle Unterlage (ich habe eine dunkelblaue Wolldecke  genommen),
• zwei kleine Bälle (am besten geht es mit weißen Tischtennisbällen) und
• ein dunkles Zimmer.

Wie lange dauert es?

Weniger als 5 Minuten.
 

Wie funktioniert es?

Lege alles so aus, wie Du es auf den Bildern siehst. Dann mach das große Licht aus, und die Taschenlampe an. Der Lichtkegel der Taschenlampe muss so eingestellt sein, dass beide Bälle angestrahlt werden.

Nun lege Dich auf den Bauch, damit Du direkt über die eine Kugel die andere sehen kannst (Dein Auge und beide Kugeln müssen zusammen auf einer Linie liegen). Du wirst feststellen, dass sie auf der Seite von der das Licht kommt, hell erleuchtet ist (die wichtige Kugel ist die, die weiter von Dir entfernt ist … unser Mond). Die andere Seite liegt im Schatten und ist dunkel.
 
Bewege jetzt die eine Kugel (die hintere, also den Mond) in einer Kreisbahn um die andere Kugel (so, wie auf der Zeichnung) und peile immer wieder wie beim ersten mal, also so dass Auge und beide Kugeln eine Linie bilden. Dabei wirst Du merken, dass Du bei einigen Positionen viel Schatten und wenig angestrahlte Fläche siehst, und manchmal umgekehrt. Liegen beide Kugeln auf einer Linie mit der Taschenlampe, bekommt die hintere sogar gar kein Licht mehr ab
 

Warum ist das so?

Die Kugel, die näher an Deinem Auge liegt, stellt die Erde da. Wenn Du direkt über sie hinweg siehst, ist der Effekt der gleiche, als wenn Du auf ihr stehst und zum Mond (die zweite Kugel) schaust. Die Sonne beleuchtet den Mond immer maximal zur Hälfte, wenn er nicht durch die Erde verdeckt wird. Aber diese beleuchtete Hälfte ist nicht immer der Erde zugedreht, sondern immer in Richtung Sonne (die Taschenlampe). Damit verdeckt der Mond selbst uns die Sicht auf einen Teil seiner beleuchteten Hälfte. Bei Neumond sogar ganz.

Durch seine Bahn um die Erde verändert sich immer die Größe des angestrahlten Teils, den wir sehen können. Das sind die Mondphasen. Wird der sichtbare Teil von Nacht zu Nacht größer, spricht man von zunehmenden Mond. Das passiert solange, bis man den Mond komplett sieht. Das heißt Vollmond. Von da an wird er jede Nacht kleiner (abnehmender Mond), bis er ganz verschwunden ist (Neumond). Danach fängt alles wieder von vorne an. Für den gesamten Zyklus braucht der Mond 28 Tage.
 

Einfaches Model

Diese Experiment vereinfacht die Wirklichkeit sehr stark. Für eine echte Darstellung müsste z.B. die Mondbahn um 5° geneigt sein. Ansonsten gäbe es jeden Monat eine Sonnenfinsternis.

Ich arbeite zur Zeit an einem kleinen Computertrickfilm, der das richtig zeigt. Die Software, die man für so etwas benutzt (Blender) ist ganz schön kompliziert und ich bin blutiger Anfänger. Aber sobald ich das hinbekommen habe (wird wohl noch Tage oder Wochen dauern), werde ich das Video davon hier veröffentlichen. Versprochen!