Hvad er forskellen mellem Umbra og Penumbra?

Skygger dannes, når lyset skinner på en genstand. Mens dette er et simpelt koncept, kan skyggevolumenet bag objektet afsløre forfærdelige fænomener. For eksempel forekommer en måneformørkning kun, når månen er fuld, og når den passerer gennem en del af jordens skygge. Fysikere beskriver skyggevolumen i form af umbra og penumbra.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Umbra er den mørkeste del af skyggen, mens penumbraen er lighteren del på kanterne.

Oprindelsesrod

Umbra og penumbra er latinske. Udtrykket "umbra" betyder skygge. "Penen" i penumbra stammer fra den latinske "pendere", hvilket betyder at hænge. Penumbra'en "hænger" på umbraen; Penumbra er den lysere skygge, der resulterer, når en lyskilde skinner på en genstand.

Umbra

I fysikken refererer umbraen til den mørkeste del af skyggen. Hvis du målretter en lyskilde direkte på en genstand, er den svageste del af skyggen lige bag objektet skyggenes umbra. I astronomi, hvis solen skinner direkte på jordens vestlige halvkugle, er den østlige halvkugle badet i mørket, og genstande bag jorden (såsom månen eller andre planeter) er i jordens umbra.

Penumbra

Penumbra henviser til den lysere skygge, der hænger i udkanten af ​​umbraen. Penumbraen er ikke en sand skygge. Lighting Design og Simulation Knowledgebase beskriver penumbra som en gradient: Skyggen reduceres gradvist fra skygge til lys, da penumbra strækker sig væk fra umbraen.

Applikation: Lunar Eclipse

En måneformørkning forekommer når månen passerer gennem jordens skygge. Der er tre typer af måneformørkelser. En penumbral måneformørkelse opstår, når månen passerer gennem jordens penumbra. Ifølge MrEclipse.com er penumbrale formørkelser vanskelige at observere. De to andre typer formørkelser er delvise og samlede formørkelser. Begge opstår, når månen passerer gennem jordens umbra.

Danner en Umbra og Penumbra

Du kan eksperimentere med umbras og penumbras derhjemme. Find en tom væg og placer en lyskilde 6 til 10 ti meter væk fra den. Tænd lyset og stå mellem lyskilden og væggen. Bemærk din skygge på væggen. Når du bevæger dig tættere på væggen, begynder den mørkeste del af skyggen - umbra-mørkere og den delvise skygge - umbra --- at falme mere helt ind i umbraen. Når du bevæger dig væk fra væggen, vokser din skygge og umbra giver gradvis vej til penumbra.