Como já dissemos, toda vez que houver um objeto bloqueando o caminho da fonte de luz, surgirá uma sombra. Como o objeto é denso e opaco a luz não consegue transpassa-lo e é por isso que a sombra se forma. Com isso, a palavra “sombra” pode ser definida como uma região destituída de luz, ou seja, que não existe luz.
Quando a região não é atingida por raios de luz (pela lei, a luz se propaga em linha reta) se forma a sombra. A penumbra é quando tem uma fonte de luz extensa, então é uma região parcialmente iluminada.
A formação da sombra, entendida como a formação de uma região destituída de luz, é uma consequência do princípio de propagação retilínea da luz. Isso ocorre porque a luz ao encontrar o objeto será impedida de prosseguir, produzindo uma região na qual não existe luz (a sombra). ...
Logo, penumbra é uma região parcialmente iluminada e ocorre quando se tem uma fonte de luz extensa. Note que a fonte de luz e a esfera têm dimensões semelhantes e são quase do mesmo tamanho. ... Um fenômeno que se pode observar da Terra que tem origem através da formação da sombra e penumbra é o eclipse.
Sabemos que elas surgem sempre que um objeto (ou anteparo) está na frente de uma fonte de luz. Dependendo da fonte de luz, podemos ter a formação de sombras e/ou a formação das chamadas penumbras. Para compreendermos a diferença entre sombra e penumbra, precisamos entender duas questões importantes referentes à óptica geométrica:
A penumbra é uma região onde somente alguns pontos têm luz. O Sol, por possuir luz própria, é considerado uma fonte primária de luz e, como possui dimensões muito grandes, é chamado de fonte extensa.
A sombra é a região do espaço que não recebe luz direta da fonte. Penumbra é a região do espaço que recebe apenas parte da luz direta da fonte, sendo encontrada apenas quando o corpo opaco é posto sob influência de uma fonte extensa.
Essas regiões, de diferentes graduações em função da quantidade de luz, são as regiões de penumbra. Consideremos um corpo esférico constituindo-se num obstáculo à propagação da luz colocado entre a fonte de luz e um anteparo (uma parede, por exemplo). A região de sombra no corpo esférico e a sombra própria.
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