Vad är skillnaden mellan Umbra och Penumbra?

Skuggor bildas när ljus skiner på ett objekt. Även om detta är ett enkelt koncept kan skuggvolymen bakom objektet avslöja häpnadsväckande fenomen. Till exempel inträffar en månförmörkelse endast när månen är full och när den passerar genom en del av jordens skugga. Fysiker beskriver skuggvolym i termer av umbra och penumbra.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Umbran är den mörkaste delen av skuggan medan penumbra är den ljusare delen på kanterna.

Umbra och penumbra är latin. Uttrycket ”umbra” betyder skugga. ”Pennan” i penumbra härstammar från latin ”pendere”, som betyder att hänga. Penumbra "hänger" på umbranet; penumbra är den ljusare skuggningen som uppstår när en ljuskälla lyser på ett objekt.

I fysik hänvisar umbran till den mörkaste delen av skuggan. Om du riktar en ljuskälla direkt mot ett objekt är den svartaste delen av skuggan direkt bakom objektet skuggans umbra. I astronomi, om solen skiner direkt på jordens västra halvklot, den östra halvklotet badas i mörker, och föremål bakom jorden (som månen eller andra planeter) finns i jordens umbra.

Penumbra hänvisar till den ljusare skuggningen som hänger i utkanten av umbranet. Penumbra är inte en riktig skugga. Kunskapsbasen Ljusdesign och simulering beskriver penumbra som en lutning: Skuggningen minskar gradvis från skugga till ljus när penumbra sträcker sig bort från umbranet.

En månförmörkelse inträffar när månen passerar genom jordens skugga. Det finns tre typer av månförmörkelser. En månskymförmörkelse inträffar när månen passerar genom jordens penumbra. Enligt MrEclipse.com är halvförmörkelser svåra att observera. De andra två typerna av förmörkelser är partiella och totala förmörkelser. Båda inträffar när månen passerar genom jordens umbra.

Du kan experimentera med paraplyer och penumbras hemma. Hitta en tom vägg och placera en ljuskälla 6 till 10 meter från den. Sätt på ljuset och ställ dig mellan ljuskällan och väggen. Notera din skugga på väggen. När du närmar dig väggen börjar den mörkaste delen av skuggan - umbranet - mörkare och den delvisa skuggan - börjar umbraen blekna mer fullständigt in i umbranet. När du rör dig bort från väggen växer din skugga och umbranet viker gradvis för penumbra.