Schaduwen vormen wanneer licht op een voorwerp schijnt. Hoewel dit een eenvoudig concept is, kan het schaduwvolume achter het object verrassende verschijnselen onthullen. Een maansverduistering vindt bijvoorbeeld alleen plaats wanneer de maan vol is en wanneer deze een deel van de schaduw van de aarde passeert. Natuurkundigen beschrijven schaduwvolume in termen van umbra en penumbra.

TL; DR (te lang; las niet)

De umbra is het donkerste deel van de schaduw terwijl de penumbra de lichtere is gedeelte aan de randen.

Oorsprongswortel

Umbra en penumbra zijn Latijn. De term "umbra" betekent schaduw. De "pen" in penumbra is afgeleid van het Latijnse "pendere", wat betekent ophangen. De penumbra "hangt" aan de umbra; de penumbra is de lichtere arcering die ontstaat wanneer een lichtbron op een object schijnt.

The Umbra

In de natuurkunde verwijst de umbra naar het donkerste deel van de schaduw. Als u een lichtbron direct op een object richt, is het zwartste deel van de schaduw direct achter het object de schaduw van de schaduw. In de astronomie, als de zon direct op het westelijk halfrond van de aarde schijnt, baadt het oostelijk halfrond in duisternis en objecten achter de aarde (zoals de maan of andere planeten) bevinden zich in de umbra van de aarde.

De penumbra

Penumbra verwijst naar de lichtere arcering die aan de rand van de umbra hangt. De penumbra is geen echte schaduw. De Lighting Design and Simulation Knowledgebase beschrijft de penumbra als een verloop: de schaduw verdwijnt geleidelijk van schaduw naar licht als de penumbra zich weg van de umbra uitstrekt.

Toepassing: maansverduistering

Een maansverduistering doet zich voor wanneer de maan door de schaduw van de aarde gaat. Er zijn drie soorten maansverduisteringen. Een maansverduistering van de Maan komt voor wanneer de maan door de penumbra van de aarde gaat. Volgens MrEclipse.com zijn penumbrale eclipsen moeilijk waar te nemen. De andere twee soorten verduisteringen zijn gedeeltelijke en totale verduisteringen. Beide treden op wanneer de maan door de umbra van de aarde loopt.

Een umbra en de penis vormen

Je kunt thuis met umbras en penumbras experimenteren. Zoek een blinde muur en plaats een lichtbron op een afstand van 6 tot 10 feet. Schakel het licht in en ga tussen de lichtbron en de muur staan. Let op je schaduw op de muur. Naarmate je dichter bij de muur komt, wordt het donkerste deel van de schaduw - de umbra - donker en de gedeeltelijke schaduw - de umbra --- begint meer volledig in de umbra te vervagen. Als je van de muur weggaat, groeit je schaduw en maakt de umbra geleidelijk plaats voor de penumbra.