Propagación rectilínea de la luz
El juego de las sombras chinas consiste en interponer las manos entre una fuente de luz y una superficie plana, como una muralla. Este juego permite evidenciar una característica de la luz: de manera general, la luz se propaga en todas direcciones desde una fuente luminosa; sin embargo, si se analiza solo un haz de luz, este lo hace en línea recta. ¿Qué quiere decir esto? Básicamente que cuando un objeto opaco, como las manos, se interpone en el camino de la luz, se forma una región conocida como sombra, que proyecta la silueta del objeto. Esto se debe a que la luz se propaga en una trayectoria rectilínea. |
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Pero ¿qué ocurre cuando la luz interactúa con objetos que no sean opacos?
La luz puede atravesar los materiales transparentes. |
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La luz puede atravesar los materiales translúcidos. |
Dependiendo del tamaño de la fuente luminosa y de la distancia entre ella y
el objeto opaco, se pueden producir diferentes tipos de sombra.
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Si la fuente luminosa es pequeña en relación con el objeto, o bien si la distancia entre ellos es considerable, la sombra proyectada por el objeto es nítida. |
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Si la fuente luminosa es grande en relación con el objeto, la zona de sombra se divide en una región central, más oscura, a la que se denomina umbra; y una región exterior, más tenue, denominada penumbra |
Por ejemplo, en un eclipse solar, la Luna se interpone entre el
Sol y la Tierra, lo que da lugar, sobre la superficie terrestre, a un
área de sombra dentro de una amplia zona de penumbra. Como
la Luna es muy pequeña con respecto al tamaño del Sol, la
sombra que se produce es reducida. Así, en la zona de la Tierra
donde se proyecte la sombra, parecerá que es de noche durante
unos momentos y se producirá un eclipse solar total; en el lugar
de la penumbra, se apreciará un eclipse solar parcial. |