Skygger dannes når lys skinner på et objekt. Selv om dette er et enkelt konsept, kan skyggevolumet bak objektet avsløre oppsiktsvekkende fenomener. For eksempel oppstår en måneformørkelse bare når månen er full og når den passerer gjennom en del av jordens skygge. Fysikere beskriver skyggevolum når det gjelder umbra og penumbra.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Umbra er den mørkeste delen av skyggen mens penumbra er den lysere delen på kantene.
Opprinnelsesrot
Umbra og penumbra er latin. Uttrykket “umbra” betyr skygge. "Pennen" i penumbra stammer fra det latinske "pendere", som betyr å henge. Penumbraen "henger" på umbraen; penumbra er den lysere skyggen som oppstår når en lyskilde skinner på et objekt.
Umbra
I fysikk refererer umbra til den mørkeste delen av skyggen. Hvis du retter en lyskilde direkte mot et objekt, er den svarteste delen av skyggen rett bak objektet skyggenes umbra. I solen, hvis solen skinner direkte på den vestlige halvkule av jorden, den østlige halvkule er badet i mørke, og gjenstander bak jorden (som månen eller andre planeter) er i jordens umbra.
Penumbra
Penumbra refererer til den lysere skyggen som henger i utkanten av umbraen. Penumbra er ikke en ekte skygge. Kunnskapsbasen Lighting Design and Simulation beskriver penumbraen som en gradient: Skyggeleggingen avtar gradvis fra skygge til lys når penumbra strekker seg bort fra umbra.
Søknad: Måneformørkelse
En måneformørkelse oppstår når månen passerer gjennom jordens skygge. Det er tre typer måneformørkelser. En halvskygge måneformørkelse oppstår når månen passerer gjennom jordens penumbra. Ifølge MrEclipse.com er halvformørkelser vanskelig å observere. De to andre typene formørkelser er delvise og totale formørkelser. Begge skjer når månen passerer gjennom jordas umbra.
Danner en Umbra og Penumbra
Du kan eksperimentere med paraplyer og penumbras hjemme. Finn en tom vegg, og plasser en lyskilde 6 til 10 meter fra den. Slå på lyset og stå mellom lyskilden og veggen. Legg merke til skyggen din på veggen. Når du beveger deg nærmere veggen, blir den mørkeste delen av skyggen - umbraen - mørkere og den delvise skyggen - umbraen begynner å falme mer inn i umbraen. Når du beveger deg bort fra veggen, vokser skyggen din, og umbraen viker gradvis for penumbraen.