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Sombra, penumbra, eclipses e Câmara escura
*Relembrando: 
O princípio de propagação retilínea da luz: Em um meio homogêneo e transparente, a luz propaga-se em uma linha reta (raios de luz). 
Materiais opacos são um tipo de meio no qual os raios de luz não se propagam, não formando quaisquer imagens.
Sombras e penumbras são evidências/aplicações da propagação retilínea da luz. A sombra é a ausência completa de luz enquanto a penumbra é a ausência parcial da luz.
O que determinará a formação de sombra ou penumbra será o tipo de fonte de luz, que pode ser uma fonte pontual ou extensa
1º: Fonte pontual (fonte de luz com dimensões pequenas em relação ao que vai iluminar):
Na figura 1, temos uma fonte pontual F e uma esfera opaca E.
Uma fonte pontual F emite luz em todas as direções. A esfera opaca E não permite que a luz se propague e dessa forma os raios luminosos não atingem a região atrás da esfera. Essa região não iluminada é denominada sombra.
​
Observe que a fonte F é pequena quando comparada às dimensões da esfera E, por isso dizemos que ela é uma fonte pontual ou puntiforme.
Observando a figura, nota-se que sombra é uma região onde há ausência de luz e ocorre quando a fonte luminosa é pontual.
2º Fonte extensa (fonte de luz com dimensões consideráveis em relação ao que vai iluminar):
Agora considere na figura 2 uma fonte de luz F extensa.
Com a fonte de luz extensa, pode-se observar na figura que existe uma região atrás do objeto opaco que recebe uma pequena intensidade de luz da fonte, não sendo totalmente escura, esta é denominada penumbra.
Logo, penumbra é uma região parcialmente iluminada e ocorre quando se tem uma fonte de luz extensa. Note que a fonte de luz e a esfera têm dimensões semelhantes e são quase do mesmo tamanho. Por isso, diz-se que a fonte é extensa.
Eclipses
*Relembrando: 
O Sol é uma fonte de luz (primária) enquanto a Terra e a Lua são fontes de luz secundárias, opacas. 
Um fenômeno que se pode observar da Terra que tem origem através da formação da sombra e penumbra é o eclipse. O eclipse é um fenômeno que envolve o Sol, a Lua e a Terra.
Eclipse Solar
No eclipse solar, a sombra e a penumbra da Lua são projetadas na superfície da Terra e isso dará origem ao eclipse, que pode ser total ou parcial. O eclipse será total para observadores que estiverem na região da sombra e parcial para observadores que estiverem na região de penumbra.
Eclipse Lunar
A luz solar quando tangencia a Terra faz com que uma sombra seja formada na parte de trás da Terra, denominada sombra da Terra. Quando a lua entra nessa região, os observadores na Terra não conseguem mais enxergá-la, dizemos então que ocorreu um eclipse lunar.
.
Câmara Escura
Uma câmara escura de orifício consiste em um equipamento formado por uma caixa de paredes totalmente opacas, sendo que no meio de uma das faces existe um pequeno orifício.
Ao colocar-se um objeto, de tamanho o, de frente para o orifício, a uma distância p, nota-se que uma imagem refletida, de tamanho i, aparece na face oposta da caixa, a uma distância p', mas de foma invertida. Conforme ilustra a figura:
Desta forma, a partir de uma semelhança geométrica pode-se expressar a seguinte equação:
Sendo esta conhecida como a Equação da câmara escura.
Exemplos
1. Um pesquisador precisava medir a altura de um prédio de vinte andares, porém ele não possuía o instrumento de medida necessário para realizar essa medição. Conhecendo o princípio da propagação retilínea da luz, ele utilizou uma haste de madeira de 1 m de altura e, em seguida, mediu a sombra projetada pela haste, que foi de 20 cm, e a sombra projetada pelo prédio, que foi de 12 m.
Calcule a altura do prédio de acordo com esses dados encontrados pelo pesquisador.
2. O porão de uma antiga casa possui uma estreita clarabóia quadrada de 100 cm2 de área,
que permite a entrada da luz do exterior, refletida difusamente pelas construções que a cercam. Na ilustração, vemos uma aranha, um rato e um gato, que se encontram parados no mesmo plano vertical que intercepta o centro da geladeira e o centro da clarabóia. Sendo a clarabóia a fonte luminosa, pode-se dizer que, devido à interposição da geladeira, a aranha, o rato e o gato, nesta ordem, estão em regiões de:
a) luz, luz e penumbra.      
b) penumbra, luz e penumbra.      
c) sombra, penumbra e luz.     
d) luz, penumbra e sombra.     
e) penumbra, sombra e som
3. Um objeto de 20 cm de tamanho é colocado a uma distância de 4 m de uma câmara com uma orifício cuja dimensão entre a entrada e o anteparo é de 50 cm. Qual o tamanho do objeto projetado no anteparo? Ele estará invertido? 
R = 60m
R= d)
R= 2,5 cm. Invertido

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