Ministerstwo Edukacji i Nauki

26.01.2022
PL EN
11.03.2015 aktualizacja 11.03.2015

Dziwne kształty cienia podczas zaćmienia

Światło z trójkątnego źródła światła przechodzące przez okrągły otworek może tworzyć trójkątną plamkę światła. Na tej samej zasadzie słońce przechodzące przez nieregularne prześwity między liśćmi na drzewach tworzy na ziemi okrągłe plamki. Ilustracja: Tomek Gancarczyk Światło z trójkątnego źródła światła przechodzące przez okrągły otworek może tworzyć trójkątną plamkę światła. Na tej samej zasadzie słońce przechodzące przez nieregularne prześwity między liśćmi na drzewach tworzy na ziemi okrągłe plamki. Ilustracja: Tomek Gancarczyk

Podczas zaćmienia Słońca warto spojrzeć nie tylko w niebo, ale i... pod nogi! Zadziwiający może się np. wydać wtedy kształt plamek światła przeświecającego przez liście czy przez słomkowy kapelusz. Okazać się może, że zamiast zwykłych cieni na ziemi pokażą się... kształty zaćmionego Słońca.

Na co dzień nawet nie zdajemy sobie sprawy, że kiedy między listkami drzew prześwieca Słońce, zostawiać może ono na ziemi okrągłe, jasne plamki. To, że plamki są okrągłe, wynika właśnie z tego, że okrągłe jest Słońce. Bo światło słoneczne może przechodzić przez nieregularne prześwity między liśćmi trochę tak, jakby przechodziło przez camerę obscurę. Tworzy wtedy na ziemi swój (nie zawsze doskonały) obraz. W czasie zaćmienia Słońca możemy na własne oczy się przekonać, że kiedy Słońce "zjadane przez Księżyc" zmienia na niebie swój kształt, cienie na ziemi zmieniają swój kształt razem z nim. Słoneczne rogale stają się więc widoczne także pod nogami, w cieniu drzew.

Warto się o tym na własne oczy przekonać podczas częściowego zaćmienia Słońca 20 marca (o ile dopisze pogoda). Około godziny 10.55 w Polsce zakryte będzie wtedy ok. 60-70 proc. powierzchni Słońca (dokładne dane dla każdego miejsca udostępnia NASA).

No dobrze. Wiem, że eksperyment z liśćmi o tej porze roku może nie wyjść - drzewa w końcu jeszcze nie zdążyły się zazielenić. Ale nie ma co się poddawać. Zawsze można zrobić własny eksperyment i na obserwację zaćmienia zabrać ze sobą np. durszlak, karton podziurawiony dziurkaczem czy np. słomkowy kapelusz. Zbliżając i oddalając te "dziurawe" obiekty od podłoża regulować będziemy mogli ostrość obrazu tworzonego przez Słońce. Jeśli uda się nam odpowiednią odległość znaleźć, zobaczymy, że światło przeświecające przez dziurki rzeczywiście przybiera kształt "nadgryzionego", zaćmionego Słońca. Kształt cienia zależy bowiem w pewnym stopniu zarówno od kształtu źródła światła, jak i od kształtu obiektu, który światło to zasłania.

Oczywiście, zaćmienie Słońca nie jest jedyną okazją, kiedy eksperyment tego typu można wykonać. Podobny efekt obserwować mogę codziennie (co nie znaczy, że mi się chce) w swojej redakcji, gdzie lampy na suficie mają specyficzny kształt zaciemnionego w środku kwadratu. Kiedy zaplatam dłonie tak, by między palcami przedostawało się trochę światła, na biurku powstaje wtedy (przy pewnej odległości rąk od biurka) plamka światła o tym specyficznym kwadratowym, zaciemnionym w środku kształcie. Mogę was zapewnić, że absolutnie nie tak wyglądają moje palce. Zresztą sprawdźcie sami ten efekt w jakimś pomieszczeniu, w którym znajduje się źródło światła o nietypowym kształcie.

Pamiętam, że podobny efekt zaobserwowałam - chyba po raz pierwszy w życiu - w zaprojektowanym przez Le Corbusiera kościele Św. Piotra w Firminy we Francji. W pewnym miejscu znajdują się tam wąskie schody, na które pada czerwone światło z małej kwadratowej dziurki znajdującej się w ścianie. Bardzo to było dla mnie wtedy zaskakujące, że światło, które przez ten otworek padało na sąsiednią ścianę, miało okrągły kształt. Nie mogłam się powstrzymać i musiałam zajrzeć do tego otworka, żeby zrozumieć, jak to możliwe. Okazało się, że światło wpadało do kwadratowej dziurki z czerwonego okrągłego witraża po zewnętrznej stronie schodów. Tak więc to obraz okrągłego witraża - a nie kwadratowej dziurki - odbijał się na ścianie. Był to o tyle sympatyczny pomysł, że w kilku innych miejscach budynku również przewijał się motyw kwadratu stającego się kołem. Muszę przyznać, że było to jedno z moich ulubionych maleńkich architektonicznych odkryć.

Ludwika Tomala

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2022