Номер 6, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

6. Объясните, почему в некоторых областях экрана (см. рис. 131) образуется полутень.

6. Полутень образуется в том случае, когда источник света не является точечным, а имеет определенные размеры, то есть является протяженным. В отличие от точечного источника, который создает только резкую тень (область, куда свет не попадает совсем), протяженный источник света можно представить как совокупность множества точечных источников, расположенных на его поверхности.

Когда свет от такого протяженного источника падает на непрозрачный предмет, на экране за ним возникают разные области освещенности:

• Тень (или полная тень): это область на экране, в которую свет не попадает ни от одной точки источника света. Из любой точки этой области источник света полностью скрыт за предметом.
• Полутень: это область, в которую свет попадает только от части источника света. Из любой точки в области полутени источник света виден лишь частично, так как другая его часть скрыта за предметом. Освещенность в этой области меньше, чем в полностью освещенной части экрана, но больше нуля. Она плавно меняется от полной темноты на границе с тенью до полной освещенности на внешней границе.
• Полностью освещенная область: сюда свет попадает от всех точек источника света.

Таким образом, полутень — это частично затененная область, которая возникает из-за того, что протяженный источник света может быть заслонен непрозрачным предметом не полностью, а лишь частично для некоторых точек на экране.

Ответ: Полутень образуется, когда источник света является протяженным (не точечным). В этом случае существуют области, из которых источник света виден лишь частично, так как он частично заслонен непрозрачным предметом. В эти области попадает только часть световых лучей, создавая частичное затенение.

7. Солнечное затмение — это астрономическое явление, которое происходит, когда Луна проходит между Солнцем и Землей, полностью или частично закрывая солнечный диск для наблюдателя на Земле. Это явление является наглядным примером образования тени и полутени в космическом масштабе.

В этой системе:

• Солнце выступает в роли протяженного источника света.
• Луна является непрозрачным телом, которое отбрасывает тень.
• Земля играет роль экрана, на который падает тень от Луны.

Когда Луна оказывается на одной линии с Солнцем и Землей (это происходит в фазе новолуния), она отбрасывает на поверхность Земли конусообразную тень, состоящую из двух частей:

1. Полная тень (умбра): это центральная, самая темная часть лунной тени. Наблюдатели на Земле, оказавшиеся в этой области (которая представляет собой пятно диаметром обычно не более 270 км), видят полное солнечное затмение. Луна полностью закрывает Солнце. Небо темнеет, как в сумерках, и становится видна солнечная корона — внешняя атмосфера Солнца.
2. Полутень (пенумбра): это более обширная и менее темная область вокруг полной тени. Наблюдатели в этой зоне (шириной в несколько тысяч километров) видят частное солнечное затмение. Для них Луна закрывает Солнце лишь частично, и часть солнечного диска остается видимой.

Солнечные затмения происходят не в каждое новолуние, так как орбита Луны наклонена примерно на 5° к плоскости орбиты Земли (эклиптике). Затмение возможно только тогда, когда новолуние совпадает с моментом прохождения Луной плоскости эклиптики.

Ответ: Солнечное затмение происходит, когда Луна, двигаясь по своей орбите, оказывается между Солнцем и Землей. Луна, будучи непрозрачным телом, отбрасывает на Землю тень. В тех областях Земли, куда падает полная тень Луны (умбра), наблюдается полное солнечное затмение. В более широких областях, куда падает полутень (пенумбра), наблюдается частное солнечное затмение.