Efeitos inusitados com a luz do Sol Fernando Lang da Silveira IF-UFRGS
Efeitos inusitados com a luz do Sol
Fernando Lang da Silveira
IF-UFRGS
Calçada no corredor do Instituto de Física – Campus
do Vale
Caminho sob as árvores no Parque da Redenção
Se a luz originada em um objeto atravessa um pequeno orifício, incidindo a seguir sobre um anteparo, acontece uma imagem invertida
desse objeto sobre o anteparo
Wikipedia
Cada pequeno espaço entre as folhas de uma árvore se comporta como um orifício em uma câmara escura.
Dessa forma aparecem imagens do disco solar no chão!
Se a distância do orifício ao local onde vemos a luz solar incidir é muito maior do que o tamanho do orifício, a mancha arredondada que a mancha arredondada que
percebemos é uma imagem do disco solar!percebemos é uma imagem do disco solar!
A imagem do disco solar terá um diâmetro que não depende do tamanho orifício, dependendo
apenas da distância ao orifício.
Para cada metro de distância separando o orifício do local onde a imagem aparece, a imagem terá aproximadamente 0,9 cm de
diâmetro.
Portanto, para uma distância de 5 m, o diâmetro da mancha luminosa no chão será
aproximadamente 4,5 cm.
Imagem do Sol na gaveta do
armário
Imagem do Sol na gaveta do
armário
Imagem do Sol na gaveta
Orifício retangular por onde passa a luz do Sol
Durante um eclipse do Sol é possível se perceber nas manchas
luminosas produzidas pela luz solar que passa pela ramagem das
árvores, a forma do disco solar a forma do disco solar eclipsadoeclipsado!
Eclipse de 11/09/2007 no Campus do Vale
Miríade de imagens do disco solar eclipsado sobre uma
parede
Eclipse de 11/09/2007 no Campus do Vale
Eclipse de 11/09/2007 no Campus do Vale
Eclipse de 11/09/2007 no Campus do Vale
Pequenos espelhos planos se comportam como pequenos orifícios que, ao invés de deixar a luz do Sol passar, a
refletem, conjugando imagens do Sol.
Imagem do Sol durante o eclipse de 11/09/2007 conseguida com um pequeno espelho plano (dimensão do espelho da ordem de centímetros) que refletiu a luz solar sobre uma
parede a cerca de 5 m de distância
Enquanto fazíamos as fotografias para registrar a inusitada forma das manchas luminosas no chão e nas paredes do
Campus do Vale da UFRGS, os alunos e professores que por ali transitavam (inclusive físicos) pareciam não se aperceber do eclipse. Não notaram as manchas luminosas com a forma
de lunas sob as árvores!!
Vale nesse contexto o que o filósofo da ciência Mario Bunge afirma (Princípio Inverso de São Tomé): é crer para ver!
Ou seja, temos que saber da possibilidade de aparecerem as tais manchas em forma de lunas para efetivamente observá-
las.
Vídeo sobre o efeito de “atração” das sombras
https://www.youtube.com/watch?v=S42XaPdcAPs
O Sol é uma fonte luminosa extensa. O disco solar subtende um ângulo de aproximadamente 0,53o para um observador
na Terra.
Os obstáculos para a luz solar produzem sombras com bordas indefinidas. Devido à divergência dos raios luminosos
oriundos de pontos diversos do disco solar, ocorre uma região de penumbra.
Sombra da aba do alpendre
A extensão da região de penumbra depende da distância que a sombra está do objeto que a origina. Sob incidência quase normal, para uma distância de 1 m, a extensão da região
de penumbra é cerca de 0,9 cm.
Posição
Quando duas sombras se aproximam muito entre si, começa a ocorrer a superposição das regiões de penumbra.
Aproximando-se mais ainda uma sombra da outra, o obstáculo mais distante acaba por suprimir luz na região próxima à sombra do outro obstáculo, determinando a
ampliação da outra sombra.
Aproximando-se mais ainda uma sombra da outra, o obstáculo mais distante acaba por suprimir luz na região próxima à sombra do outro obstáculo, determinando a
ampliação da outra sombra.
A Lei da “Atração” das SombrasA Lei da “Atração” das Sombras:
A sombra “atraída” é aquela que se A sombra “atraída” é aquela que se encontra mais próxima do objeto encontra mais próxima do objeto
que a produzque a produz..
A nossa experiência
sobre sombras com
fontes luminosas do
tipo lâmpadas, velas,
..., nos levam a
concluir que quando
aumenta a distância
entre a sombra e o
objeto que lhe
corresponde, o
tamanho da sombra
aumenta!
Entretanto tal não
ocorre com as
sombras de objetos
que interceptam a luz
solar!!
Sombra próxima do Sombra próxima do
fotógrafofotógrafo
Sombra distante do Sombra distante do
fotógrafofotógrafo
Devido ao fato de que o Sol é uma fonte extensa,
subtendendo um ângulo de aproximadamente
0,53º, as sombras de objetos que interceptam a
luz solar são mais estreitas do que os objetos.
Isto é, as sombras se apresentam as sombras se apresentam
“ENCOLHIDAS” “ENCOLHIDAS” em relação ao objeto que as em relação ao objeto que as
originaorigina.
A sombra se estende no máximo a distância de A sombra se estende no máximo a distância de
aproximadamente aproximadamente 100 vezes100 vezes a largura do objeto a largura do objeto
que intercepta a luz solar!que intercepta a luz solar!
Extensão do cone de sombra da Terra – 108 RT
Extensão do cone de sombra da Lua – 58 RT
Em um eclipse total do Sol a sombra da Lua na Terra
possui no máximo 250 km de diâmetro.
1994199419941994
A região que corresponde ao pulso do fotógrafo é
a primeira a se desvanecer e a sombra da direita
está cercada por uma aura de penumbra!
A sombra do gradeado se desvanece e se
transforma em penumbra!
Ameixeira
Sombra da
ameixeira
Sombra bem
definida
Sombra difusa