As sombras se formam quando a luz brilha sobre um objeto. Embora este seja um conceito simples, o volume de sombra atrás do objeto pode revelar fenômenos surpreendentes. Por exemplo, um eclipse lunar ocorre apenas quando a lua está cheia e quando passa através de parte da sombra da Terra. Físicos descrevem o volume da sombra em termos de umbra e penumbra.
TL; DR (muito longo; não leu)
A umbra é a parte mais escura da sombra, enquanto a penumbra é a mais leve porção nas bordas.
Raiz de origem
Umbra e penumbra são latinas. O termo "umbra" significa sombra. A "caneta" na penumbra deriva do latim "pendere", que significa pendurar. A penumbra “pendura” na umbra; a penumbra é o sombreamento mais claro que resulta quando uma fonte de luz brilha sobre um objeto.
A Umbra
Na física, a umbra refere-se à parte mais escura da sombra. Se você apontar uma fonte de luz diretamente para um objeto, a parte mais negra da sombra diretamente atrás do objeto é a umbra da sombra. Em astronomia, se o sol está brilhando diretamente no hemisfério ocidental da terra, o hemisfério oriental é banhado pelas trevas e objetos atrás da terra (como a lua ou outros planetas) estão na umbra da terra.
A Penumbra
Penumbra refere-se ao sombreamento mais leve que fica na periferia da umbra. A penumbra não é uma sombra verdadeira. A Base de Conhecimento de Design de Iluminação e Simulação descreve a penumbra como um gradiente: o sombreamento diminui gradualmente da sombra para a luz conforme a penumbra se estende para longe da umbra.
Aplicação: Eclipse Lunar
Um eclipse lunar ocorre quando a lua passa através da sombra da terra. Existem três tipos de eclipses lunares. Um eclipse lunar penumbral ocorre quando a lua passa através da penumbra da Terra. Segundo o MrEclipse.com, é difícil observar eclipses penumbrais. Os outros dois tipos de eclipses são eclipses parciais e totais. Ambos ocorrem quando a lua passa pela umbra da terra.
Formação de uma Umbra e Penumbra
Você pode experimentar umbras e penumbras em casa. Encontre uma parede em branco e posicione uma fonte de luz a 10 a 10 pés dela. Acenda a luz e fique entre a fonte de luz e a parede. Tome nota da sua sombra na parede. À medida que você se aproxima da parede, a parte mais escura da sombra - a umbra - escurece e a sombra parcial - a umbra - começa a desaparecer mais profundamente na umbra. À medida que você se afasta da parede, sua sombra cresce e a umbra gradualmente cede à penumbra.
