Cień i półcień. Zaćmienia

około 10 minut
W tej lekcji1/10

Wieczorem przy lampce twój cień na ścianie ma ostre, wyraźne krawędzie. A w pochmurny dzień na dworze cienia prawie nie widać — jest blady i rozmyty. To ta sama fizyka, tylko inne źródło światła!

Skąd w ogóle bierze się cień

W jednorodnym ośrodku światło biegnie prostoliniowo — promienie nie zakręcają, żeby ominąć przeszkodę.

Źródło punktowe daje ostrą krawędź

O tym, jak wygląda krawędź cienia, decyduje wielkość źródła światła.

Źródło rozciągłe dorzuca półcień

Źródło rozciągłe — świetlówka, okno, Słońce, zachmurzone niebo — świeci z wielu punktów naraz. Obok cienia pojawia się wtedy półcień.

Jak powstaje półcień — krok po kroku

  1. 1

    Bierzemy źródło rozciągłe, na przykład świetlówkę o długości 30 cm. Traktujemy ją jako zbiór wielu punktów świecących: lewy koniec, środek, prawy koniec i wszystko pomiędzy.

  2. 2

    Za nieprzezroczystą kulką ustawiamy ekran. Sprawdzamy po kolei, co widać z różnych miejsc ekranu — pamiętając, że światło biegnie prostoliniowo.

  3. 3

    Są punkty ekranu, z których kulka zasłania CAŁĄ świetlówkę — nie dociera tam żadne światło. To cień, obszar najciemniejszy.

  4. 4

    Wokół nich są punkty, z których kulka zasłania tylko CZĘŚĆ świetlówki — reszta źródła nadal je oświetla. To półcień: pierścień stopniowego przejścia od ciemności do pełnego światła.

Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Zamieniasz małą diodę na dużą świetlówkę, stojącą w tej samej odległości od przedmiotu. Co stanie się z cieniem na ścianie?

Pułapka! Półcień to nie jest po prostu mniej światła bez powodu

Najczęstszy błąd brzmi tak: w półcieniu jest ciemniej, bo światło jakoś słabnie albo częściowo przechodzi przez przedmiot.

Zaćmienia — cień i półcień w skali kosmicznej

  1. 1

    Słońce jest źródłem rozciągłym, więc Księżyc rzuca w przestrzeń zarówno cień, jak i otaczający go półcień. Gdy Księżyc znajdzie się dokładnie między Słońcem a Ziemią, ten cień i półcień padają na powierzchnię Ziemi.

  2. 2

    Obserwator, który stoi w obszarze CIENIA Księżyca, nie widzi tarczy Słońca w ogóle — to zaćmienie całkowite Słońca. Pas cienia na Ziemi jest wąski, ma zwykle około 100-200 km szerokości, dlatego zaćmienie całkowite widać z niewielkiego obszaru.

  3. 3

    Obserwator w obszarze PÓŁCIENIA Księżyca widzi tylko część tarczy Słońca — reszta jest zasłonięta. To zaćmienie częściowe Słońca. Widać je z dużo większego obszaru, bo półcień jest szeroki.

  4. 4

    Przy zaćmieniu Księżyca role się odwracają: to Ziemia jest między Słońcem a Księżycem i rzuca cień, w który wchodzi Księżyc. Ziemia jest większa od Księżyca, więc jej cień jest szeroki i zaćmienie Księżyca trwa nawet ponad godzinę.

Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Podczas zaćmienia Słońca obserwator widzi tylko część tarczy Słońca. W jakim obszarze rzucanym przez Księżyc się znajduje?

Ściąga do zapamiętania

Czym różni się cień od półcienia i jak to tłumaczy zaćmienia?

Światło biegnie prostoliniowo, więc za ciałem nieprzezroczystym powstaje obszar bez światła — cień. Źródło punktowe daje sam cień o ostrych krawędziach. Źródło rozciągłe daje dodatkowo półcień: obszar, do którego dociera światło z CZĘŚCI źródła. Im większe źródło, tym szerszy półcień. Zaćmienie Słońca: Księżyc rzuca na Ziemię cień (zaćmienie całkowite) i półcień (częściowe). Zaćmienie Księżyca: Księżyc wchodzi w cień Ziemi.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Dlaczego za ciałem nieprzezroczystym powstaje cień?

2

Świecisz na kulkę bardzo małą diodą, czyli źródłem punktowym. Co zobaczysz na ekranie?

3

Czym jest półcień?

4

Zamieniasz małą żarówkę na dużą świetlówkę o długości 40 cm, nie zmieniając ustawienia przedmiotu. Co się stanie z półcieniem?

5

Które zdanie poprawnie opisuje zaćmienia?

Następny temat
Odbicie światła. Prawo odbicia