¿Qué es la sombra? ¿Qué es la penumbra?
Son evidencia de la propagación directa de la luz y se explican de forma sencilla y objetiva mediante la óptica geométrica, rama de la física que estudia los fenómenos lumínicos y sus aplicaciones.
El principio de propagación directa de la luz dice que en un medio homogéneo y transparente, como el aire, la luz se propaga en línea recta. Una de las consecuencias o aplicaciones de este comportamiento lumínico es la formación de sombra y penumbra, que se produce cuando la luz encuentra un objeto opaco en su camino (cualquier objeto que no permita que la luz se propague sí mismo).
Lo que determinará la formación de sombra o penumbra será el tipo de fuente de luz, que puede ser puntual o extensa, distingamos los dos casos:
1º: punto de partida (fuente de luz de pequeñas dimensiones en relación a lo que iluminará):
A Figura 1, tenemos una fuente puntual F y una esfera opaca E.
Una fuente puntual F emite luz en todas las direcciones. La esfera opaca E no permite que la luz se propague y, por lo tanto, los rayos de luz no llegan a la región detrás de la esfera. Esta región apagada se llama
sombra.
Tenga en cuenta que la fuente F es pequeña en comparación con las dimensiones de la esfera E, por lo que decimos que es un punto o una fuente puntual.
Mirando la figura, se puede ver que sombra es una región donde no hay luz y ocurre cuando la fuente de luz es puntual.
Segunda fuente extensa (fuente de luz de dimensiones considerables en relación a lo que iluminará):
Ahora considere el Figura 2 una fuente de luz F extenso.
Con la fuente de luz extendida, se puede ver en la figura que hay una región detrás del objeto opaco que recibe una pequeña intensidad de luz de la fuente, no siendo totalmente oscuro, esto se llama oscuridad.
Pronto, oscuridad es una región parcialmente iluminada y ocurre cuando tiene una fuente de luz extensa. Tenga en cuenta que la fuente de luz y la esfera tienen dimensiones similares y son aproximadamente del mismo tamaño. Por lo tanto, se dice que la fuente es extensa.
Un fenómeno que se puede observar desde la Tierra que se origina a través de la formación de sombra y penumbra es el eclipse. O eclipse es un fenómeno que involucra al Sol, la Luna y la Tierra, y puede manifestarse de dos formas, eclipse solar y eclipse lunar.
Eclipse solar
En el eclipse solar, la sombra y la penumbra de la Luna se proyectan sobre la superficie terrestre y esto dará lugar al eclipse, que puede ser total o parcial. El eclipse será total para los observadores que se encuentran en la región de sombra y parcial para los observadores que se encuentran en la región del crepúsculo.
Eclipse lunar
La luz del sol cuando toca la Tierra hace que se forme una sombra en la parte posterior de la Tierra, llamada sombra de la Tierra. Cuando la luna entra en esta región, los observadores en la Tierra ya no pueden verla, por lo que decimos que ha ocurrido un eclipse lunar.
Por Nathan Augusto
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sombra-penumbra.htm
