Umbra vs. Penumbra:Understanding the Science of Shadows

Af George Lawrence J.D. Opdateret 24. marts 2022

shironosov/iStock/GettyImages

Der dannes skygger, når lys møder et objekt, men skyggens form og intensitet afslører dybere fysiske principper. I astronomi og fysik er disse principper beskrevet ved hjælp af to nøglebegreber:umbra og penumbra .

Root of the Terms

Begge ord kommer fra latin. Umbra betyder simpelthen "skygge", mens penumbra stammer fra "pendere", der betyder "at hænge". Penumbraen kan opfattes som den lysere nuance, der "hænger" omkring den mørkere umbra.

Umbra:The Dark Core of a Shadow

I fysik er umbra det område, hvor en lyskilde er fuldstændig blokeret af et objekt. Når du lyser med en lampe direkte på en fast genstand, er den mørkeste del af skyggen lige bagved umbraen. I planetariske termer, hvis Solen oplyser en halvkugle af Jorden, bliver den modsatte side opslugt af mørke, og enhver genstand, der passerer gennem dette område – såsom Månen – kommer ind i Jordens umbra.

Penumbra:The Gradient Edge

Penumbraen omgiver umbraen og repræsenterer en gradvis overgang fra fuldt lys til fuldt mørke. Det er ikke en sand skygge, fordi noget lys stadig når området. Ifølge Lighting Design and Simulation Knowledgebase opfører penumbra sig som en gradient med skygge, der gradvist bliver lysere, når du bevæger dig væk fra umbraen.

Lunar Eclipse-applikationer

En måneformørkelse opstår, når månen passerer gennem jordens skygge. Der er tre typer af formørkelser:

• Penumbral formørkelse – Månen krydser kun penumbraen. Disse er subtile og svære at opdage.
• Delvis formørkelse – Månen går ind i en del af umbraen, hvilket forårsager en mærkbar mørkning.
• Total formørkelse – Månen passerer fuldt ud gennem umbraen og bliver ofte rødlig.

For mere detaljeret information, besøg MrEclipse.com .

Opret dit eget Umbra- og Penumbra-eksperiment

Prøv dette enkle eksperiment derhjemme. Placer en lampe 6 til 10 fod fra en tom væg. Træd mellem lampen og væggen og observer den skygge, din krop kaster. Når du bevæger dig tættere på væggen, bliver den centrale umbra mørkere, mens den omgivende penumbra falmer. Bevæg dig længere væk og læg mærke til, hvordan skyggen udvider sig, med umbraen gradvist blandet ind i penumbraen.