Naujos sąvokos:
- šešėlis
- pùsšešėlis
- Sáulės užtemimas
- Mėnùlio užtemimas
Saulėtą dieną lauke arba elektros šviesos apšviestame kambaryje galime matyti ne tik daiktus, bet ir jų šešėlius (2.2.1 pav., a). Kas yra šešėliai? Kaip ir kodėl jie susidaro? Kaip pasikeistų mūsų aplinka, jei šešėliai dingtų? Nagrinėdami šią temą rasite atsakymus į šiuos klausimus.
Skaidrieji ir neskaidrieji kūnai
Šešėlis susidaro ne aplink visus kūnus. Pavyzdžiui, už stiklinės plokštelės (1) šešėlis nesusidaro, o plastikinė skaidri plokštelė (2) sukuria neryškų šešėlį. Šviesos kelyje padėję medinę plokštelę (3), pamatytumėte aiškų jos šešėlį (2.2.1 pav., b). Kodėl taip įvyksta?
Minėti kūnai yra skirtingo skaidrumo. Stiklinė plokštelė yra permatoma – tai skaidrusis kūnas. Skaidrieji kūnai šviesą praleidžia, todėl šešėlis už jų nesusidaro. Neskaidrieji kūnai šviesos nepraleidžia, todėl už jų šešėlis susidaro. Taigi šešėlis gali atsirasti tik aplink neskaidriuosius kūnus: medinę plokštelę, namus, žmones, automobilius, medžius ir pan. Pùsskaidriai kūnai (mūsų aptartu atveju tai plastikinė plokštelė) nepraleidžia dalies šviesos ir už jų susidaro neryškus šešėlis.
Šešėlis
Šešėlis atsiranda dėl tiesiaeigio šviesos sklidimo – šviesos šaltinio šviesa nepatenka už neskaidriojo kūno (2.2.2 pav.). Šešėliu vadinama erdvės sritis, į kurią nepatenka šviesa. Ryškių kontūrų šešėlį sukuria mažų matmenų šviesos šaltiniai, pavyzdžiui, kaitinamosios elektros lemputės siūlelis (2.2.2 pav.). Būdami šešėlyje mes negalime matyti šviesos šaltinio.
Pusšešėlis
Pusšešėlis susidaro tada, kai šviesos šaltinio matmenys yra dideli. Pavyzdžiui, ant kaitinamosios elektros lemputės uždėję gaubtą, turėsime didelių matmenų šviesos šaltinį (2.2.3 pav.). Iš kiekvieno taško tokio šaltinio šviesa sklinda tiesiai. Du šaltinio taškai gali sukurti nesutampančius šešėlius (2.2.3 pav.). Erdvės sritis, į kurią patenka tik dalis šviesos, vadinama pùsšešėliu. Jis yra šviesesnis už šešėlį (2.2.3 pav.). Būdami pusšešėlio zonoje matytume tik dalį šviesos šaltinio.
Šešėlių teatras danguje
Saulės ir Mėnulio užtemimus galima prilyginti gamtos kuriamam šešėlių teatrui. Saulės užtemimas būna visiškas ir dalinis. Visiškas Sáulės užtemimas vyksta ten, kur ant Žemės krinta Mėnulio šešėlis (2.2.4 pav., a). Jo skersmuo siekia tik apie 250 km. Per visišką Saulės užtemimą Žemėje visiškai sutemsta, nes Saulės diskas tampa nematomas, šviečia tik jos vainikas (2.2.4 pav., b). Per dalinį Saulės užtemimą matoma Saulės disko dalis, o žiedinio užtemimo metu matomas Saulės disko kraštas (2.2.4 pav., b). Dalinis Sáulės užtemimas būna tose Žemės rutulio vietose, kur ant Žemės krinta Mėnulio pusšešėlis (2.2.4 pav., a).
Mėnulio užtemimas taip pat būna visiškas (1) ir dalinis (2) (2.2.5 pav., a). Visiškas Mėnùlio užtemimas įvyksta, kai visas Mėnulis patenka į Žemės šešėlį (2.2.5 pav., b). Vykstant šiam reiškiniui Mėnulis matomas, o dėl raudonos spalvos, kuria nusidažo, vadinamas kruvinuoju (1) (2.2.5 pav., a). Kai Mėnulis patenka į Žemės pusšešėlio zoną, įvyksta dalinis užtemimas. Mėnulio užtemimas būna tik per pilnatį.
Šešėliai aplink mus
Karštą vasaros dieną saulei pasislėpus už nedidelių debesų, patenkame į šešėlį ir pajuntame malonią vėsą. Jei diena vėjuota ir saulėta, galima gėrėtis žeme bėgančiais debesų šešėliais. Tai tarsi gamtos šešėlių teatras. Šešėlių teatrą kuria ir žmonės (2.2.6 pav.). Šešėlių teatre keičiasi ne tik šešėlių forma, bet ir dydis. Šešėlio dydis priklauso nuo atstumo tarp neskaidriojo kūno ir šviesos šaltinio. Pavyzdžiui, artinant ranką prie šviesos šaltinio, jos šešėlis didėja, o tolinant mažėja ir gali visai išnykti. Elektros perdavimo linijos stulpų šešėliai saulėtą dieną būna matomi, o laidų šešėliai – ne.
Apie jūsų šešėlio ilgį
Kūnų šešėliai priklauso nuo Saulės padėties virš horizonto (2.2.7 pav.). Vidurdienį Saulė būna pakilusi aukščiau, todėl kūnų šešėliai būna trumpesni. Vakare Saulė būna žemiau, todėl kūnų šešėliai pailgėja.
Saulės aukštis virš horizonto skirtingais metų laikais nesutampa. Jei stebėjote savo šešėlį vasaros vidurdienį, turėjote įsitikinti, kad jis mažesnis už jūsų ūgį. Žiemos vidurdienį jūsų šešėlis būna beveik keturis kartus didesnis už jūsų ūgį. Įdomu tai, kad balandžio ir rugpjūčio mėnesiais jūsų šešėlis beveik sutampa su jūsų ūgiu.
Saulės aukštis virš horizonto įvairiose geografinėse platumose skiriasi. Žemėje yra vietų, kur saulėtą dieną žmonės beveik neturi šešėlių. Tuo įsitikinti galima arti pusiaujo, atogrąžose. Pavyzdžiui, Tenerifėje birželio mėnesio pabaigoje beveik nebūna šešėlių.
Klausimai ir užduotys
- Paaiškinkite, kodėl apsiniaukusią dieną nebūna šešėlių.
- Kodėl būnant šešėlyje neįmanoma matyti šviesos šaltinio?
- Daiktai tuo pat metu gali turėti kelis šešėlius. Pateikite pavyzdžių.
- Kodėl saulėtą vasaros dieną ant žemės nematome elektros perdavimo linijų laidų šešėlių?
- Vidurdienį stulpo šešėlis lygus stulpo aukščiui. Nustatykite, kokiu kampu Saulė pakilusi virš horizonto. Koks tai galėtų būti metų mėnuo? Atsakymą papildykite aiškinamuoju brėžiniu.
- Kodėl vykstant daliniam Mėnulio užtemimui matome Mėnulio dalį?
- Prieš porą šimtmečių, kai apie asmenukes niekas nė nesvajojo, buvo populiarūs šešėliniai portretai. Tokiems portretams kurti didelių meninių gebėjimų nereikėjo. Žmogus atsisėsdavo tarp degančios žvakės ir vertikaliai įtvirtinto popieriaus lapo, ant kurio krisdavo šešėlis. Dailininkas apvedžiodavo žmogaus šešėlio kontūrus ir nuspalvindavo portretą juodu tušu. Nupieškite klasės draugo portretą naudodami šią techniką.
- Psichologai vartoja psichologinio šešėlio sąvoką. Pasidomėkite, kaip suprantamas šešėlis psichologijoje ir kaip jis atsiranda. Kaip reikia bendrauti su klasės draugais, kad išvengtumėte psichologinio šešėlio? Padiskutuokite.
- Service provided by UAB "Biznio mašinų kompanija" and "Star Cloud OÜ"