Интернет-конкурс по физике «Свет и тень. Солнечные и лунные затмения», 12 сентября 2018

Тень и полутень

Фазы Луны

Иногда мы видим на небе полный диск Луны, иногда  половину лунного диска, а иногда только серп - месяц.

Почему так получается?

Лунный свет - это всегда отраженный свет Солнца, сама Луна не светится.

Освещенная сторона Луны всегда обращена к Солнцу, даже если Солнце за горизонтом.

Часть Луны, на которую не попадают солнечные лучи, остается темной, и мы ее не видим.

Точно так же мы увидим только половину мячика, если будем смотреть на мячик сбоку, как на фотографии.

Если комната будет совсем темной, то часть мячика, которая находится в тени, не будет видна совсем.

На рисунке схематично показано расположение Солнца, Земли и Луны. Повернутая к Солнцу сторона Луны освещена Солнцем. Конечно, рисунок сделан без соблюдения масштаба - Земля и Луна изображены слишком большие и близко к Солнцу.

В правом нижнем уголке показано, как Луна будет видна с Земли.

Луна вращается вокруг Земли, и форма видимой с Земли освещенной поверхности Луны меняется.

Это можно посмотреть на анимации:

Обратите внимание, что иногда Луна видна с Земли полностью, а иногда не видна совсем.

Как получаются фазы Луны:

Лунное затмение

Луна вращается вокруг Земли, и когда Луна попадает в тень Земли, наступает лунное затмение.

При этом с Земли наблюдатель видит, как на Луну "наползает" тень от какого-то круглого объекта.

Сначала Луна попадает в область полутени, а потом в область полной тени.

Как все видно с Земли, можно посмотреть на видео.

Видео "Полное лунное затмение".

Во время полной фазы затмения Луну все-таки видно, и Луна меняет цвет.
Это связано с прохождением лучей света через атмосферу Земли.
Солнце на восходе и закате тоже бывает красным - это то же самое явление.

Солнечное затмение

"Это такое красивое явление природы, когда Луна проходит между Солнцем и Землёй и отбрасывает на поверхность Земли тень.
В результате наблюдатели, находящиеся в этой тени, видят, как в ясный день на Солнце наползает какой-то невидимый круглый объект и постепенно закрывает Солнце.
Сначала Солнце приобретает форму серпа, потом он сужается, и в какой-то момент Солнце полностью закрывается чёрным диском Луны, на несколько минут наступает темнота, и на небе становятся видны звёзды. Через несколько минут эта полная фаза солнечного затмения заканчивается, и Солнце снова появляется сначала в виде серпа, а потом принимает свой обычный вид.
Ширина лунной тени на поверхности Земли довольно небольшая (около 100 километров), поэтому полное солнечное затмение наблюдается каждый раз только вдоль узкой полосы на поверхности Земли.
При этом в остальных местах можно видеть частичное солнечное затмение - Солнце принимает форму серпа, но полностью не закрывается. В каждом отдельно взятом месте полное солнечное затмение случается примерно раз в 100 лет".