影のでき方とは? 影と日食・月食の関係とは?

透明体と不透明体

ガラスやセロハンを通して物を見ると、よく見えますが
本や手の平などを目の前におくと隠されてしまい、見ることができません。

ガラスやセロ(ンは光をとおすので、物の光が目に届くため見えるのです。
手や本は、光を通さないので、その物の光が目に届かないため、見えないのです。

このように、物には、光を通す物と、通さない物があります。
光を通さない物は、あてられた光を跳ね返したり、吸い込んだりします。

光を通す物を透明体と言い、通さない物を不透明体と言います。
透明体には、空気・水・ガラス・セロハンなどがあり
不透明体には、金属・木・岩石などがあります。

しかし、木の皮のように不透明体の物でも、うすくすると、光を通すようになります。
反対に、水でも深くなると、光を通さなくなります。




影のでき方

影ふみ遊びをしたことがあるでしょう。
影は、いつも太陽の反対側にできます。

太陽の光をうけたとき反対側に人の影がはっきりできるのは、光が直進するためです。
もし、光が曲がって進めば、人のうしろにも光がまわり影ができないはずです。

本影と半影

電灯の光を、図のように小さな穴を通して出し
穴の前にボールをおいて、その影を壁にうつします。

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AとBとのあいだには、光がこないので、はっきりした影ができます。
このように光源が小さいときは、いちめんに暗い影ができます。

つぎに、電球をむきだしにした光源を使って、ボールの影をつくってみましょう。
すると、光源を小さくしたときのような、はっきりした影はできません。
真っ暗な部分と、そのまわりに、少しくらい影ができます。

光が進む道を調べてみると、影のAの部分は
光源のE~Fの部分から光がくるので完全に暗くはなりません。
Hでは、光源のより小さな部分E~Gからくる光しか届かないので

Åよりは暗くなります。
HからCにうつるにしたがって、だんだん暗くなり、Cのところでは完全に暗くなります。

この中央の、光がまったくこないCとDのあいだのまるい部分を本影と言います。
そして、本影の外側の少しくらい部分を、半影といいます。
 
半影は、本影から離れるにつれて明るくなり、半影のはしは、はっきりしません。

日光にてらされて、木の葉の影が地面にうつっているのを見ると半影ができていて
そのふちは、はっきりしていません。

本彫と半影ができるのは、太陽や電灯のように、光源が大きい場合です。
電灯にくらべて、ずっと光る部分が大きい蛍光灯を光源として使うと
本影はほとんどできません。

ですから、電球より蛍光灯のほうが、物をてらすのには、よい光源であると言えます。

間接照明も、光を散らして影をできるだけつくらないためと
まぶしさを少なくするために使われています。

反対に、影絵などで、なるべく影をはっきりさせたいときは
光源をできるだけ小さくして、半影をつくらないようにします。

光が穴から差し込むときも、本影と半影ができます。
このときも、穴が小さいほど、半影が少なくなり、穴の形がはっきりとうつります。
針穴写真機は、このことを利用したカメラです。



影の長さ

太陽の光でできる影に、昼ごろは短く、朝や夕方には長くなります。
これは太陽が、昼間は高いところにあり、朝や夕方は低くなるからです。

影と日食

太陽・月・地球が、図のように、一直線にならんだとき、日食がおこります。

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日食のときは、月の影が地球の上にできます。
地球上の人が、月の本影の中に入ると、光は全くこないので、太陽が見えません。
これを、皆既日食と言います。

また、地球上の人が、月の半影の中に入ると太陽の光が一部さえぎられて
太陽がかけて見えます。
これを部分日食と言います。

影と月食

太陽・地球・月が、図のように、一直線にならんだとき、月食がおこります。
満月が、地球の本影の中に全部入ったとき、地球上からは月が光らないので見えません。
これを皆既月食と言います。

また、月の一部が地球の本影に入ったとき、月が欠けて見えます。
これを部分月食と言います。







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