本影、半影和偽本影

陰影的不同部分


本影半影偽本影是任何光源在照射到不透明物體時,在該物體背光處產生的陰影的三個不同部分。假設沒有繞射,對於准直光束英语Collimated beam(如點光源)的光,只會投射出本影。

地球的本影、半影和偽本影,以及在這些地區的某些地方可以看到的影像(注意:所示物體的相對尺寸和距離不是按比例繪製的。)「… 地球的陰影有兩個不同的部分,…本影是陰影中所有直射陽光被地球阻擋的部分;陰影部分的半影是地球只阻擋部分陽光的地方。」
本影(A)和半影(B)。

這些名稱最常用於天體投射的陰影,儘管它們有時也用於描述分級,例如太陽黑子

本影

 
Umbra, penumbra, and antumbra formed through windows and shutters

本影(拉丁語為「陰影」)是光源完全被遮擋體遮擋,陰影最深處和最黑暗的部分。本影內的觀察者會經歷完全的掩星。圓形物體遮擋圓形光源的本影形成一個正圓錐體。當從圓錐體的頂點觀察時,兩個物體看起來大小相同

月球到本影頂點的距離大致等於月球和地球之間的距離: 384,402 km(238,856 mi)。由於地球的直徑是月球的3.7倍,其本影相應地延伸得更遠:大致1.4 × 106 km(870,000 mi)[1]

半影

半影(英語:penumbra,來自拉丁語「paene」和「umbra」的組合,前者的意思是「幾乎」,後者的意思是「陰影」)是指只有一部分光源被遮擋體遮擋的區域。在半影中的觀察者經歷了一次日偏食。 另一種定義是半影是「部分或全部」光源被遮擋的區域(即本影是半影的一個子集)。例如,NASA的{{link-en|導航和輔助資訊設施|Navigation and Ancillary Information Facility]]定義本影中的物體也在半影內[2]

 
地球陰影的比例圖,顯示本影錐如何延伸到月球軌道之外;月球由黃點表示。
 
月偏食時看到的地球本影。

偽本影

 
水星經過太陽前方的水星凌日是日環食的極端例子。水星是在中心下方偏左側可見的一個黑點。太陽盤面中心上方的暗區是一個太陽黑子

偽本影(英語:antumbra,源自拉丁文「ante」(「before」)和「umbra」(「shadow」))是遮擋體完全出現在光源圓盤內的區域。這個地區的觀測者會經歷一次日環食,在日食體周圍可以看到一個明亮的光環。如果觀察者靠近光源,遮擋體的表觀尺寸會增加,最終會成為完整的本影[3]

相關條目

參考資料

  1. ^ Pogge, Richard. Lecture 9: Eclipses of the Sun & Moon. Astronomy 161: An Introduction to Solar System Astronomy. Ohio State University. [July 16, 2015]. 
  2. ^ Event Finding Subsystem Preview页面存档备份,存于互联网档案馆) Navigation and Ancillary Information Facility.
  3. ^ Eclipses: What Is the Antumbra?. timeanddate.com. [26 May 2019]. (原始内容存档于2023-04-20).