Ombra e penombra: la luce va in linea retta
Una lampada illumina un disco opaco e dietro, su uno schermo, compare la sua ombra. Se la lampada è piccola l’ombra è netta; se è larga, intorno all’ombra piena c’è una penombra, dove arriva la luce solo di una parte della lampada.
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ombra piena = D · L / a − d · (L − a) / a
La luce si propaga in linea retta: per trovare l’ombra basta tirare le rette dai bordi della lampada ai bordi del disco. Con una lampada puntiforme l’ombra ha un bordo netto e, per i triangoli simili, è larga D · L / a (D il disco, L la distanza lampada-schermo, a quella lampada-disco).
Con una lampada larga d ogni punto dello schermo vicino al bordo vede una parte della lampada: è la penombra, che sfuma dal buio alla luce. L’ombra piena è solo dove la lampada è nascosta tutta.
Allontanando il disco dalla lampada l’ombra piena si allarga di nuovo; avvicinandolo, se la lampada è più larga del disco, l’ombra piena si chiude prima dello schermo. È ciò che succede nelle eclissi: il Sole è una sorgente larga, e l’ombra piena della Luna copre solo una piccola zona della Terra.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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