Tiene sa tvoria, keď na predmet svieti svetlo. Aj keď sa jedná o jednoduchý koncept, objem tieňa za objektom môže odhaliť prekvapujúce javy. Napríklad zatmenie Mesiaca nastáva iba vtedy, keď je Mesiac v splne a keď prechádza časťou tieňa Zeme. Fyzici popisujú objem tieňa pomocou umbra a penumbry.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Umbra je najtmavšia časť tieňa, zatiaľ čo penumbra je svetlejšia časť na okrajoch.
Koreň pôvodu
Umbra a penumbra sú latinské. Pojem „umbra“ znamená tieň. „Pero“ v penumbre pochádza z latinského „pendere“, čo znamená visieť. Polostín „visí“ na umbre; penumbra je svetlejšie tienenie, ktoré vzniká, keď na objekt svieti zdroj svetla.
Umbra
Vo fyzike sa umbra vzťahuje na najtemnejšiu časť tieňa. Ak mierite svetelný zdroj priamo na objekt, najčernejšia časť tieňa priamo za objektom je umbra tieňa. Ak v astronómii slnko svieti priamo na západnú pologuľu Zeme, východnú pologuľu je kúpané v tme a objekty za zemou (napríklad mesiac alebo iné planéty) sú v zemských umbra.
Penumbra
Penumbra označuje svetlejšie tieňovanie, ktoré visí na okraji umbry. Penumbra nie je skutočný tieň. Databáza znalostí o svetelnom dizajne a simulácii popisuje penumbru ako prechod: tieňovanie sa postupne zmenšuje z tieňa na svetlo, keď sa penumbra tiahne od umbra.
Aplikácia: Lunar Eclipse
Zatmenie Mesiaca nastáva, keď Mesiac prechádza zemským tieňom. Existujú tri typy zatmenia Mesiaca. Zatmenie Mesiaca v polostrove nastáva, keď Mesiac prechádza cez penumbru Zeme. Podľa MrEclipse.com je možné pozorovať zatmenie pumy. Ďalšie dva typy zatmenia sú zatmenia čiastočné a úplné. Obidve sa vyskytujú, keď mesiac prechádza zemskou umbrou.
Formovanie Umbra a Penumbra
Môžete experimentovať s umbrami a penumbrami doma. Nájdite prázdnu stenu a umiestnite svetelný zdroj do vzdialenosti 6 až 10 stôp od nej. Zapnite svetlo a postavte sa medzi svetelný zdroj a stenu. Všímajte si svoj tieň na stene. Keď sa priblížite k stene, najtmavšia časť tieňa - dáždnik - stmavne a čiastočný tieň - dáždnik začne do dáždniku úplne slabnúť. Keď sa vzďaľujete od steny, váš tieň rastie a umbra postupne ustupuje penumbre.