Qu'est-ce que l'ombre? Qu'est-ce que la pénombre ?
Ils témoignent de la propagation rectiligne de la lumière et sont expliqués de manière simple et objective par l'optique géométrique, qui est une branche de la physique qui étudie les phénomènes lumineux et leurs applications.
Le principe de la propagation directe de la lumière dit que dans un milieu homogène et transparent, comme l'air, la lumière se propage en ligne droite. L'une des conséquences ou des applications de ce comportement de la lumière est la formation d'ombre et de pénombre, qui se produit lorsque la lumière rencontre un objet opaque sur son chemin (tout objet qui ne permet pas à la lumière de se propager à travers lui-même).
Ce qui déterminera la formation d'ombre ou de pénombre sera le type de source lumineuse, qui peut être ponctuelle ou extensive, distinguons les deux cas :
1º: Source ponctuelle (source lumineuse de petites dimensions par rapport à ce qu'elle éclairera) :
À Figure 1, on a une source ponctuelle F et une sphère opaque E.
Une source ponctuelle F émet de la lumière dans toutes les directions. La sphère opaque E ne permet pas à la lumière de se propager et ainsi les rayons lumineux n'atteignent pas la région derrière la sphère. Cette région non éclairée est appelée ombre.
Notez que la source F est petite par rapport aux dimensions de la sphère E, nous disons donc qu'il s'agit d'un point ou d'une source ponctuelle.
En regardant la figure, on peut voir que ombre c'est une région où il n'y a pas de lumière et se produit lorsque la source lumineuse est ponctuelle.
2ème police étendue (source lumineuse aux dimensions considérables par rapport à ce qu'elle éclairera) :
Considérons maintenant le Figure 2 une source lumineuse F extensif.
Avec la source lumineuse étendue, on peut voir sur la figure qu'il y a une région derrière l'objet opaque qui reçoit une faible intensité de lumière de la source, n'étant pas totalement sombre, c'est ce qu'on appelle obscurité.
Bientôt, obscurité c'est une région partiellement éclairée et se produit lorsque vous avez une source lumineuse étendue. Notez que la source lumineuse et la sphère ont des dimensions similaires et sont à peu près de la même taille. Par conséquent, la source est dite étendue.
Un phénomène qui peut être observé depuis la Terre et qui provient de la formation d'ombres et de pénombres est l'éclipse. O éclipse est un phénomène qui implique le Soleil, la Lune et la Terre, et il peut se manifester de deux manières, éclipse solaire et éclipse lunaire.
Éclipse solaire
Dans l'éclipse solaire, l'ombre et la pénombre de la Lune sont projetées sur la surface de la Terre et cela donnera lieu à l'éclipse, qui peut être totale ou partielle. L'éclipse sera totale pour les observateurs qui se trouvent dans la région d'ombre et partielle pour les observateurs qui se trouvent dans la région crépusculaire.
Éclipse lunaire
La lumière du soleil lorsqu'elle touche la Terre provoque la formation d'une ombre à l'arrière de la Terre, appelée ombre de la Terre. Lorsque la lune entre dans cette région, les observateurs sur Terre ne peuvent plus la voir, on dit donc qu'une éclipse lunaire s'est produite.
Par Nathan Augusto
Diplômé en Physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sombra-penumbra.htm