Nossa aula sobre luzes e sombras

1. Luz
A luz na forma como a conhecemos é uma gama de comprimentos de onda a que
o olho humano é sensível.
Trata-se de uma radiação electromagnética pulsante ou num sentido mais geral,
qualquer radiação electromagnética que se situa entre as radiações infravermelhas
e as radiações ultravioletas.
As três grandezas físicas básicas da luz (e de toda a radiação electromagnética)
são: brilho (ou amplitude), cor (ou frequência), e polarização (ou ângulo de
vibração).
Um raio de luz é a representação da trajetória da luz em determinado espaço, e
sua representação indica de onde a luz sai (fonte) e para onde ela se dirige.
O conceito de raio de luz foi introduzido por Alhazen. Propagando-se em meio
homogêneo, a luz sempre percorre trajetórias retilíneas; somente em meios não-
homogêneos é que a luz pode descrever "curva".

2. Luz
A fonte mais familiar de luz visível é o Sol. Sua superfície emite radiação através de todo o
espectro eletromagnético, mas sua radiação mais intensa está na região que definimos como
visível, e a intensidade radiante do sol tem valor de pico num comprimento de onda de cerca
de 550nm, isso sugere que nossos olhos se adaptaram ao espectro do Sol.
Todos os objetos emitem radiação magnética, denominada radiação térmica, devido à sua
temperatura. Objetos tais como o Sol, cuja radiação térmica é visível, são denominados
incandescentes. A incandescência geralmente está associada a objetos quentes; tipicamente,
são necessárias temperaturas que excedam a 1.000 °C.
Também é possível que a luz seja emitida de objetos frios; esse fenômeno é chamado
luminescência. Os exemplos incluem as lâmpadas fluorescentes, relâmpagos, mostradores
luminosos, e receptores de televisão. A luminescência pode ter várias causas. Quando a
energia se origina de uma reação química, é denominada quimiluminescência. Quando
ocorre em seres vivos, tais como vagalumes e organismos marinhos, é chamado de
bioluminescência. A luz também pode ser emitida quando certos cristais (por exemplo o
açúcar) são comprimidos, chama-se triboluminescência.

3. Importância da luz para a vida
A luz solar é a principal fonte de energia da Terra. A constante solar é a quantidade de
potência que o Sol deposita por unidade de área diretamente exposta para luz solar.
A luz solar na superfície da Terra é atenuada pela atmosfera terrestre, diminuindo a potência
por unidade de área recebida na superfície. A energia solar pode ser coletada através de uma
variedade de processos sintéticos e naturais.
A luz solar é indispensável para a manutenção de vida na Terra, sendo responsável pela
manutenção de água no estado líquido, condição indispensável para permitir vida como se
conhece, e, através de fotossíntese em certos organismos (utilizando água e dióxido de
carbono), produz o oxigênio necessário para a manutenção da vida nos organismos
dependentes deste elemento e compostos orgânicos mais complexos (como glicose) que são
utilizados por tais organismos, bem como outros que alimentam-se dos primeiros.

4. Importância da luz para a vida

5. Sombra
A sombra é definida como uma região onde há ausência parcial de luz, fato
esse que é proporcionado pela existência de um obstáculo opaco, ou seja,
meio que não permite a passagem de luz. A luminosidade apresentada pela
sombra é proporcional à opacidade do objeto, sobre o qual incide a luz.
A penumbra é diferente da sombra, pois se trata de um ponto de transição
entre a luz e a sombra. Imagine um corpo sendo iluminado por uma fonte
de luz extensa, ou seja, não puntiforme. Desse acontecimento teremos
regiões que não serão atingidas pelos raios luminosos, são as sombras, e
regiões que serão atingidas por apenas alguns raios de luz, essa é a região
de penumbra..

6. Eclipse
Um eclipse acontece sempre que um corpo entra na sombra de outro.
Assim, quando a Lua entra na sombra da Terra, acontece um eclipse lunar.
Quando a Terra é atingida pela sombra da Lua, acontece um eclipse solar.

7. Eclipse
A órbita da Terra em torno do Sol, e a órbita da Lua em torno da Terra, não
estão no mesmo plano, ou ocorreria um eclipse da Lua a cada Lua Cheia, e
um eclipse do Sol a cada Lua Nova.

8. Eclipse
O plano da órbita da Lua está inclinado 5,2 ° em relação ao plano da órbita
da Terra. Portanto só ocorrem eclipses quando a Lua está na fase de Lua
Cheia ou Nova, e quando o Sol está sobre a linha dos nodos, que é a linha
de intersecção do plano da órbita da Terra em torno do Sol com o plano da
órbita da Lua em torno da Terra.

9. Eclipse
Eclipses do Sol e da Lua são os eventos mais espetaculares do céu. Um
eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra e o Sol. Se o disco
inteiro do Sol está atrás da Lua, o eclipse é total. Caso contrário, é parcial.
Se a Lua está próxima de seu apogeu (ponto mais distante de sua órbita), o
diâmetro da Lua é menor que o do Sol, e ocorre um eclipse anular.

10. Eclipse
Um eclipse total da Lua acontece quando a Lua fica inteiramente imersa na
umbra da Terra; se somente parte dela passa pela umbra, e resto passa
pela penumbra, o eclipse é parcial
Se a Lua passa somente na penumbra, o eclipse é penumbral.
Um eclipse total é sempre acompanhado das fases penumbral e parcial.
Um eclipse penumbral é difícil de ver diretamente com o olho, pois o brilho
da Lua permance quase o mesmo.
Durante a fase total, a Lua aparece com uma luminosidade tênue e
avermelhada. Isso acontece porque parte da luz solar é refractada na
atmosfera da Terra e atinge a Lua. Porém essa luz está quase totalmente
desprovida dos raios azuis, que sofreram forte espalhamento e absorção na
espessa camada atmosférica atravessada.

12. Eclipse Solar
Durante um eclipse solar, a umbra da Lua na Terra tem sempre menos que
270 km de largura.
Como a sombra se move a pelo menos 34 km/min para Leste, devido à
órbita da Lua em torno da Terra, o máximo de um eclipse dura no máximo 7
1/2 minutos. Portanto um eclipse solar total só é visível, se o clima permitir,
em uma estreita faixa sobre a Terra, chamada de caminho do eclipse. Em
uma região de aproximadamente 3000. km de cada lado do caminho do
eclipse, ocorre um eclipse parcial.

14. Eclipse Lunar
Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra.
À diståncia da Lua, 384 mil km, a sombra da Terra, que se extende por 1,4
milhões de km, cobre aproximadamente 3 luas cheias.
Em contraste com um eclipse do Sol, que só é visível em uma pequena
região da Terra, um eclipse da Lua é visível por todos que possam ver a
Lua.
Como um eclipse da Lua pode ser visto, se o clima permitir, de todo a parte
.
noturna da Terra, eclipses da Lua são muito mais freqüentes que eclipses
do Sol, de um dado local na Terra.
A duração máxima de um eclipse lunar é 3,8 hr, e a duração da fase total é
sempre menor que 1,7 hr.

15. Eclipse Lunar

16. Temporada de eclipses
Entre dois e sete eclipses ocorrem anualmente. Em cada
temporada usualmente acontece um eclipse solar e um anular,
mas podem acontecer três eclipses por temporada, numa
sucessão de eclipse solar, lunar e solar novamente, ou lunar,
solar e lunar novamente.
Quando acontecem dois eclipses lunares na mesma temporada
os dois são penumbrais. As temporadas de eclipses são
separadas por 173 dias [(1 ano - 20 dias)/2].

17. Em 2009 os eclipses foram:
26 de janeiro de 2009 - eclipse anular do Sol (não visível no Brasil)
22 de julho de 2009 - eclipse solar total (não visível no Brasil )
9 de fevereiro de 2009 - eclipse lunar penumbral
7 de julho de 2009 - eclipse lunar penumbral
6 de agosto de 2009 - eclipse lunar penumbral
31 de dezembro de 2009 - eclipse lunar parcial (visível somente no extremo nordeste do
Brasil).
Em 2010:
15 de janeiro de 2010 - eclipse anular do Sol (não visível no Brasil)
26 de junho de 2010: Eclipse lunar parcial
11 de julho de 2010 - eclipse solar total (visível na Argentina e Chile), eclipse parcial visto no
extremo sudoeste do Brasil, ao pôr-do-Sol).
21 de dezembro de 2010: Eclipse lunar total (visível no Brasil)

18. Saros
O Sol e o nodo ascendente ou descendente da Lua estão na
mesma direção uma vez cada 346,62 dias. Dezenove de tais
períodos (=6585,78 dias = 18 anos 11 dias) estão próximos em
duração a 223 meses sinódicos. Isto significa que a configuração
Sol-Lua e os eclipses se repetem na mesma ordem depois deste
período. Este ciclo já era conhecido pelos antigos Babilônios, e
por razões históricas, é conhecido como Saros, que significa
repetição em grego.