Πληροφορίες

Ο σχηματισμός των σκιών


Ο σχηματισμός της σκιάς, που νοείται ως το σχηματισμό μιας περιοχής που δεν έχει φως, είναι συνέπεια της αρχής της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.

Φανταστείτε ένα αντικείμενο πολύ μικρών διαστάσεων που εκπέμπει φως (ένας λαμπτήρας νοικοκυριού που βλέπει σε μεγάλη απόσταση). Όταν το φως που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο είναι η μόνη πηγή σε μια συγκεκριμένη περιοχή του χώρου, τότε ένα αντικείμενο σε ένα ορισμένο ύψος από το έδαφος θα ρίξει μια σκιά πάνω του.

Αυτό συμβαίνει γιατί το φως κατά την εύρεση του αντικειμένου θα αποτραπεί να προχωρήσει, παράγοντας μια περιοχή στην οποία δεν υπάρχει φως (η σκιά). Οι άλλες ακτίνες καθώς μεταδίδονται διαμέσου του χώρου σε ευθεία γραμμή θα χτυπήσουν το πάτωμα ή άλλο αντικείμενο δημιουργώντας φωτισμένες και αχνό περιοχές (όπου υπάρχει σκιά).

Εάν η πηγή φωτός είναι εκτεταμένη (όχι σημείο), η πιο συνηθισμένη περίπτωση, τότε θα έχουμε περιοχές που δεν φτάνουν οι ακτίνες φωτός (περιοχές σκιάς) και οι περιοχές που πλήττονται από μερικές (αλλά όχι όλες) φωτεινές ακτίνες. Αυτές οι περιοχές, σε ποικίλους βαθμούς ανάλογα με την ποσότητα του φωτός, είναι οι περιοχές του σκιά.

Θεωρήστε ένα σφαιρικό σώμα που αποτελεί εμπόδιο στην διάδοση του φωτός που τοποθετείται μεταξύ της πηγής φωτός και μιας οθόνης (για παράδειγμα ενός τοίχου). Η περιοχή σκιάς στο σφαιρικό σώμα και η ίδια η σκιά. Η περιοχή σκιάς μεταξύ του σφαιρικού σώματος και του διαφράγματος είναι διαμορφωμένη ως κώνος και επομένως είναι γνωστή ως σκιά κώνου. Στην οθόνη σχηματίζεται η σκιά ή η προβαλλόμενη σκιά.

Στην περίπτωση μιας εκτεταμένης πηγής και υποθέτοντας μια εξίσου σφαιρική πηγή, αποκτά κανείς μια δική της σκιά στο σφαιρικό αντικείμενο που βρίσκεται μεταξύ της πηγής και του διαφράγματος, μια σκιά που ρίχνεται στο διάφραγμα (περιοχή στο μη ελαφρύ διάφραγμα) και μια καταιγίδα που προβάλλεται στο διάφραγμα. Η χαρά είναι μερικώς φωτισμένη. Η μερικώς φωτισμένη περιοχή μεταξύ του σφαιρικού σώματος και του διαφράγματος είναι ο κώνος τύπου penumbra.

Εκλείψεις

Οι προηγούμενες περιπτώσεις, στις οποίες αναλύουμε τις περιοχές σκιάς και πόντιουμ των σφαιρικών σωμάτων και πηγών, είναι σημαντικές για την κατανόηση του φαινομένου των εκλείψεων. Είναι ένα φυσικό φαινόμενο που συμβαίνει σχετικά συχνά. Η τελευταία καταγεγραμμένη απόλυτη έκλειψη του ήλιου συνέβη το 1999. Δεδομένου ότι ο ήλιος, το φεγγάρι και η γη είναι σφαιρικά σώματα, οι παραπάνω σκέψεις σκιάς και θλίψης αξίζουν τον κόπο.

Η έκλειψη του ήλιου συμβαίνει όταν το φεγγάρι έρχεται ανάμεσα στον ήλιο και τη γη. Ο ήλιος εκλείφεται από το φεγγάρι.

Το ονομάζουμε απόλυτη έκλειψη του ήλιου αυτή την κατάσταση στην οποία ορισμένες περιοχές της γης μπαίνουν στη σκιά του φεγγαριού (περιοχή σκιάς). Οι περιοχές που εισέρχονται στο σκοτεινό κώνο της Σελήνης αντιλαμβάνονται μια μερική έκλειψη (όπως είναι στην εξασθένηση του φεγγαριού).

Μπορεί να υπάρχει ακόμα ένας άλλος τύπος ηλιακής έκλειψης: η δακτυλιοειδής έκλειψη. Σε αυτόν τον τύπο έκλειψης μια συγκεκριμένη περιοχή της γης (και οι κάτοικοί της) εισέρχεται στην προέκταση του σκιώδους κώνου της σελήνης, με αποτέλεσμα οι περιοχές αυτές να εκτίθενται μόνο στο φως από το περιφερειακό μέρος του ήλιου. Σε αυτή την περίπτωση, έχουμε την δακτυλιοειδή έκλειψη του ήλιου, επειδή αυτές οι περιοχές βρίσκονται στη σκοτεινιά του φεγγαριού, αυτός ο τύπος έκλειψης είναι μερικός.

Η κατάσταση που διακρίνει μεταξύ των δύο τύπων έκλειψης είναι η σχετική απόσταση μεταξύ του ήλιου, της γης και της σελήνης. Οι αποστάσεις αυτές μπορεί να διαφέρουν αρκετά ώστε να προκαλέσουν και τους δύο τύπους εκλείψεων.

Η έκλειψη του φεγγαριού συμβαίνει όταν η γη έρχεται ανάμεσα στον ήλιο και το φεγγάρι. Στην περίπτωση αυτή, το φεγγάρι εισέρχεται πρώτα στον αμυδρό κώνο της γης και στη συνέχεια στην περιοχή της σκιάς της γης.