Az árnyékok akkor keletkeznek, amikor a fény ragyog egy tárgyra. Bár ez egy egyszerű fogalom, az objektum mögötti árnyéktérkép megdöbbentő jelenségeket tárhat fel. Például a holdfogyatkozás csak akkor következik be, amikor a hold tele van, és amikor áthalad a Föld árnyékának egy részén. A fizikusok az árnyék térfogatát umbra és penumbra szerint írják le.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az umbra az árnyék legsötétebb része, míg a penumbra a világosabb része a széleken.
Eredet gyökere
Az Umbra és a Penumbra latin. A „umbra” kifejezés árnyékot jelent. A penumbra-ban található „toll” a latin „pendere” -ből származik, ami akasztást jelent. A penumbra az ernyőn „lóg”; a penumbra a világosabb árnyékolás, amely akkor keletkezik, amikor egy fényforrás ragyog egy tárgyra.
Az Umbra
A fizikában az umbra az árnyék legsötétebb részére utal. Ha egy fényforrást közvetlenül egy tárgyra irányít, akkor az árnyék közvetlenül a tárgy mögötti legfeketébb része az árnyék köldöke. A csillagászatban, ha a nap közvetlenül a föld nyugati féltekéjére süt, a keleti féltekére sötétségben fürdik, és a föld mögötti tárgyak (például a hold vagy más bolygók) a földön vannak árnyék.
A Penumbra
A Penumbra a világosabb árnyékolásra utal, amely a köldök szélén lóg. A penumbra nem igazi árnyék. A Világítástervezési és Szimulációs Tudásbázis a penumbrát színátmeneteként írja le: Az árnyékolás az árnyéktól a fényig fokozatosan csökken, amikor a penumbra elnyúlik az ernyőtől.
Alkalmazás: Holdfogyatkozás
A holdfogyatkozás akkor következik be, amikor a hold áthalad a föld árnyékán. A holdfogyatkozásoknak három típusa van. A hüvelyi holdfogyatkozás akkor következik be, amikor a hold áthalad a föld penumbráján. A MrEclipse.com szerint a hüvelyi fogyatkozásokat nehéz megfigyelni. A másik két fogyatkozási típus részleges és teljes napfogyatkozás. Mindkettő akkor fordul elő, amikor a hold áthalad a föld ködén.
Umbra és Penumbra alkotása
Kísérletezhet otthon esernyőkkel és penumbrákkal. Keressen egy üres falat, és helyezzen el egy fényforrást 6-10 láb távolságra tőle. Kapcsolja be a lámpát, és álljon a fényforrás és a fal közé. Vegye tudomásul árnyékát a falon. Ahogy közelebb kerül a falhoz, az árnyék legsötétebb része - az umbra - elsötétül, a részleges árnyék pedig - az umbra kezd teljesebben elhalványulni az umbra-ban. Ahogy eltávolodik a faltól, az árnyéka növekszik, és az umbra fokozatosan utat enged a penumbrának.