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