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

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De umbra is het donkerste deel van de schaduw, terwijl de penumbra lichter is gedeelte aan de randen.
Oorsprong van oorsprong

Umbra en penumbra zijn Latijn. De term "umbra" betekent schaduw. De 'pen' in penumbra is afgeleid van het Latijnse 'pendere', wat betekent hangen. De penumbra 'hangt' aan de umbra; de penumbra is de lichtere schaduw die ontstaat wanneer een lichtbron op een object schijnt.
De 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 gedeelte van de schaduw direct achter het object de umbra 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 bevinden objecten achter de aarde (zoals de maan of andere planeten) zich in de navel van de aarde.
De Penumbra

Penumbra verwijst naar de lichtere schaduw die aan de rand van de umbra hangt. De penumbra is geen echte schaduw. De Knowledgebase van Lighting Design and Simulation beschrijft de penumbra als een gradiënt: de schaduw neemt geleidelijk af van schaduw naar licht als de penumbra zich uitstrekt van de umbra.
Toepassing: Maansverduistering

Een maansverduistering treedt op wanneer de maan gaat door de schaduw van de aarde. Er zijn drie soorten maansverduisteringen. Een penumbrale maansverduistering treedt op wanneer de maan door de penumbra van de aarde gaat. Volgens MrEclipse.com zijn penumbrale verduisteringen moeilijk waar te nemen. De andere twee soorten eclipsen zijn gedeeltelijke en totale eclipsen. Beide treden op wanneer de maan door de umbra van de aarde gaat.
Een Umbra en Penumbra vormen

Je kunt thuis experimenteren met umbras en penumbras. Zoek een blinde muur en plaats een lichtbron 6 tot 10 tien voet ervan verwijderd. Schakel het licht in en ga tussen de lichtbron en de muur staan. "Take note of your shadow on the wall.", 3, [[Naarmate u dichter bij de muur komt, wordt het donkerste deel van de schaduw - de umbra - donkerder en de gedeeltelijke schaduw - de umbra --- begint vollediger in de umbra te vervagen. Terwijl je weggaat van de muur, groeit je schaduw en de navel maakt geleidelijk plaats voor de penumbra.