Ce este umbra? Ce este penumbra?
Ele sunt dovezi ale propagării directe a luminii și sunt explicate într-un mod simplu și obiectiv prin optica geometrică, care este o ramură a fizicii care studiază fenomenele luminoase și aplicațiile lor.
Principiul propagării luminii drepte spune că într-un mediu omogen și transparent, cum ar fi aerul, lumina se propagă în linie dreaptă. Una dintre consecințele sau aplicațiile acestui comportament al luminii este formarea umbrei și a penumbrei, care are loc atunci când lumina întâlnește un obiect opac în calea sa (orice obiect care nu permite luminii să se propage prin în sine).
Ceea ce va determina formarea umbrei sau a penumbrei va fi tipul de sursă de lumină, care poate fi o sursă punctuală sau extinsă, să distingem cele două cazuri:
1º: punctul sursă (sursă de lumină cu dimensiuni reduse în raport cu ceea ce va lumina):
La figura 1, avem o sursă punctuală F și o sferă opacă E.
O sursă punctuală F emite lumină în toate direcțiile. Sfera opacă E nu permite propagarea luminii și astfel razele de lumină nu ajung în regiunea din spatele sferei. Această regiune neluminată este numită
umbră.
Rețineți că sursa F este mică în comparație cu dimensiunile sferei E, deci spunem că este un punct sau o sursă punctuală.
Privind figura, se poate observa că umbră este o regiune în care nu există lumină și apare atunci când sursa de lumină este punctuală.
Al doilea font extins (sursă de lumină cu dimensiuni considerabile în raport cu ceea ce va aprinde):
Acum ia în considerare figura 2 o sursă de lumină F extensiv.
Cu sursa de lumină extinsă, se poate vedea în figură că există o regiune în spatele obiectului opac care primește o mică intensitate a luminii de la sursă, nefiind total întunecată, se numește așa întuneric.
Curând, întuneric este o regiune parțial iluminată și apare atunci când aveți o sursă de lumină extinsă. Rețineți că sursa de lumină și sfera au dimensiuni similare și au aproximativ aceeași dimensiune. Prin urmare, se spune că sursa este extinsă.
Un fenomen care poate fi observat de pe Pământ care își are originea prin formarea umbrei și a penumbrei este eclipsa. O eclipsă este un fenomen care implică Soarele, Luna și Pământul și se poate manifesta în două moduri, eclipsa de soare și eclipsa de lună.
Eclipsă de soare
În eclipsa de soare, umbra și penumbra Lunii sunt proiectate pe suprafața Pământului și acest lucru va da naștere eclipsei, care poate fi totală sau parțială. Eclipsa va fi totală pentru observatorii aflați în regiunea umbrelor și parțială pentru observatorii aflați în regiunea crepusculului.
Eclipsa de lună
Lumina soarelui atunci când atinge Pământul determină formarea unei umbre pe spatele Pământului, numită umbră a Pământului. Când luna intră în această regiune, observatorii de pe Pământ nu o mai pot vedea, așa că spunem că a avut loc o eclipsă de Lună.
De Nathan Augusto
Absolvent în fizică
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sombra-penumbra.htm