Cień i półcień

Playlista:Optyka

Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Facebook YouTube

Z tego filmu dowiesz się:

  • kiedy powstaje cień, a kiedy półcień,
  • jaki jest mechanizm powstawania zaćmień Słońca i zaćmień Księżyca.

Podstawa programowa

Autorzy i materiały

Wiedza niezbędna do zrozumienia tematu

Aby w pełni zrozumieć materiał zawarty w tej playliście, upewnij się, że masz opanowane poniższe zagadnienia.

Udostępnianie w zewnętrznych narzędziach

Korzystając z poniższych funkcjonalności możesz dodać ten zasób do swoich narzędzi.

Kliknij w ikonkę, aby udostępnić ten zasób

Kliknij w ikonkę, aby skopiować link do tego zasobu

Transkrypcja

Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.
Słońce od wieków było obdarzane czcią i w wielu religiach oddawano mu boską cześć. Nic więc dziwnego, że zaćmienie słońca budziło w ludziach przerażenie. Gdy ciemność okrywała Ziemię w środku dnia oznaczało to głęboką ingerencję w boski porządek rzeczy. W Chinach wierzono, że słońce jest w trakcie zaćmienia pożerane przez smoka. Przeganiano go waląc w bębny, garnki i strzelając w stronę smoka strzałami. W innych rejonach świata wina spadała na demony albo na czarownice które do przebijania słońca używać miały ponoć diamentowej szpilki. Teatrzyk cieni to fantastyczna zabawa nie tylko dla najmłodszych. Możemy w nim wykorzystać wycięte z kartonu lub drewna sylwetki albo tworzyć teatrzykowych bohaterów za pomocą własnych dłoni. Cień to nasz codzienny towarzysz. Zawsze przyklejony do nogi i rzucany gdzie popadnie zależnie od tego jak pada na nas światło. Ale czym tak naprawdę jest cień? To po prostu miejsce do którego nie dochodzą promienie światła bo coś stoi im na przeszkodzie. Kiedy latem słońce jest wysoko prawie nad naszymi głowami cień kuli się pod nogami prawie niewidoczny. Gdy jednak obserwujemy zachód słońca cień wydłuża się i sięga aż po horyzont. Możemy z tych obserwacji wywnioskować że długość cienia zależy od kąta padania promieni świetlnych. Co się jednak stanie jeśli jakiś obiekt oświetlimy nie jednym a dwoma źródłami światła? Aby się o tym przekonać zróbmy doświadczenie. Kiedy położymy piłeczkę na stole i oświetlimy ją światłem latarki na ścianie powstanie cień. Kiedy dołączymy drugą latarkę zobaczymy dwa przecinające się cienie. Kiedy będziemy poruszać latarkami zbliżając je i oddalając od siebie zobaczymy, że cienie będą się nakładać raz na większym raz na mniejszym obszarze. Miejsce, do którego nie dochodzi światło żadnej z latarek nazywamy cieniem. Ale mamy też dwa obszary do których światło dochodzi tylko z jednej latarki. To półcień. Czy do powstania półcienia konieczne są dwa źródła światła? Nie. Możemy użyć źródła rozciągłego czyli takiego, które jest duże w porównaniu z odległością między źródłem i oświetlanym przedmiotem na przykład podłużnej lampy. Połóżmy więc piłeczkę w świetle takiej lampy. Tak jak poprzednio zobaczymy obszar cienia i półcienia choć nie będzie on tak wyraźny jak w doświadczeniu z latarkami. To dlatego, że nasze długie źródło światła nie jest punktowe i każdy punkt lampy możemy traktować jako osobne źródło. Taką mini-latarkę. Z takim samym zjawiskiem mamy do czynienia podczas zaćmienia słońca. Słońce jest dużo większe od Ziemi dlatego jego promienie padają na naszą planetę pod różnymi kątami w tej samej chwili. Możemy je traktować jak źródło rozciągłe. Księżyc jest od słońca około czterystu razy mniejszy. Jest jednak jednocześnie 400 razy bliżej Ziemi. Dzięki temu oba te ciała widziane z Ziemi wydają się być podobnej wielkości a księżyc podczas zaćmienia może zasłonić nam całe słońce jeśli znajdziemy się we właściwym miejscu i czasie. Przyjrzyjmy się zaćmieniu słońca z dwóch różnych perspektyw. Obserwatora z Ziemi oraz kogoś kto znalazł się w kosmosie w miejscu z którego jest najlepszy widok. Aby doszło do zaćmienia, Księżyc musi się znaleźć między Ziemią, a Słońcem. Kiedy zaczyna wchodzić w obszar zaćmienia na Ziemię pada jego półcień ponieważ jakiś fragment słońca już nie oświetla jej powierzchni. Dla naszego ziemskiego obserwatora oznacza to, że Księżyc zaczyna zasłaniać tarczę Słońca. Im bardziej zasłonięte Słońce tym półcień i robi się głębszy bo coraz mniejszy fragment Słońca oświetla ten fragment Ziemi. W pewnym momencie Księżyc całkowicie przesłoni Słońce, a nasz obserwator znajdzie się w strefie mroku. Zobaczmy teraz tę scenę z kosmicznej perspektywy. Widzimy, że fragment planety gdzie stoi obserwator ziemski znajduje się w obszarze cienia. Nie dochodzi tam żaden promień słońca. Jak widzisz to niewielki obszar. Przesuwa się on po powierzchni Ziemi dokładnie pod orbitą Księżyca. Na terenach znajdujących się w pobliżu ludzie mogą obserwować tylko częściowe zaćmienie. Reszta planety może jedynie pooglądać zdjęcia lub filmy w mediach. Kiedy obszar cienia minie naszego człowieka na Ziemi znów znajdzie się on w obszarze półcienia. Z jego punktu widzenia tarcza słońca zacznie wyłaniać się zza księżyca aż do pełnego odsłonięcia. Całkowite zaćmienie mogą oglądać kolejni mieszkańcy naszej planety aż do momentu kiedy cień Księżyca minie Ziemię i zacznie padać w przestrzeń kosmiczną. Cień to obsza do którego światło nie dociera bezpośrednio ze źródła gdyż na drodze promieni świetlnych znajduje się przeszkoda. Jeśli źródło światła nie jest punktowe, a rozciągłe przeszkoda może blokować tylko część promieni. Powstaje obszar cienia i półcienia. Półcień jest obszarem do którego docierają promienie tylko z części powierzchni źródła. Znając mechanizm powstawania cienia i półcienia możemy wytłumaczyć zjawiska zaćmienia Słońca i zaćmienia Księżyca. Mam nadzieję, że tym filmem rozjaśniliśmy nieco obszar a właściwie temat cienia. Chcesz się dowiedzieć więcej o świetle? Oglądaj koniecznie inne filmy z tej playlisty.

Ćwiczenia

Interaktywne ćwiczenia związane z tą wideolekcją.

Materiały dodatkowe

Inne zasoby do wykorzystania podczas zajęć z tego tematu.

Lista wszystkich autorów


Scenariusz: Dobrawa Szlachcikowska

Lektor: Dobrawa Szlachcikowska

Konsultacja: Anna Soliwocka

Grafika podsumowania: Patrycja Ostrowska

Kontrola jakości: Małgorzata Załoga

Montaż: Patrycja Ostrowska, Dobrawa Szlachcikowska

Doświadczenia: Dobrawa Szlachcikowska

Opracowanie dźwięku: Aleksander Margasiński


Produkcja

Katalyst Education

Lista materiałów wykorzystanych w filmie


Freepik (Licencja Flaticon)
Pixabay (Licencja Pexels)
Sosa Films (Licencja Pexels)
ebenezer42 (Licencja Pixabay)
Granadian (Licencja Pixabay)
Highline (Licencja Pixabay)
Mike Yamagata (Licencja Pixabay)
Martina Tomšič (Licencja Pexels)
cottonbro (Licencja Pexels)
Yurii-mr (CC BY-SA 4.0)
Karolina Grabowska (Licencja Pexels)
Anastasia Shuraeva (Licencja Pexels)
cottonbro (Licencja Pexels)
Ricardo Esquivel (Licencja Pexels)
AlexKopeykin (Licencja Pixabay)
padrinan (Licencja Pixabay)
padrinan (Licencja Pixabay)
Bessi (Licencja Pixabay)
rkarkowski (Licencja Pixabay)
Katalyst Education (CC BY)