سایه و نیم سایه – کسوف و خسوف
در تابستان 78، پدیده ی خورشید گرفتگی (کسوف) در کشور رخ داد که در اصفهان قابل رویت بود. افراد بسیاری از داخل و خارج کشور برای مشاهده ی این پدیده ی زیبا به اصفهان رفتند. ما نیز در این طرح کار، چگونگی رخ دادن این پدیده ی مهم را بررسی می کنیم.
وسایل لازم:
- قلم و کاغذ
- لامپ و سرپیچ و سیم
- یک تکه مقوای کلفت (20*20 سانتی متر )
- یک کاغذ سفید معمولی ( مثل کاغذ 4 A)
- قیچی
از دبیرستان با چشمه های نقطه ای و گسترده ی نور آشنا هستید. به یاد دارید که هرگاه جسمی مقابل یک چشمه ی گسترده ی نور قرار گیرد که از خود جسم بزرگ تر است، سایه ای مشخص و دقیق از آن تشکیل نمی شود، بلکه در اطراف سایه، هاله ای وجود دارد که با دور شدن از آن رفته رفته ناپدید میشود. این هاله را نیم سایه مینامیم.
آیا می دانید چرا تیرگی از نقطه ی میانی به سمت کنارهها، کم میشود؟ با کمک شکل زیر، به این سؤال پاسخ دهید.
اگر مورچه ای در نقطه ی A قرار گیرد، لامپ را میبیند؟
مورچه ای که در نقطه ی B قرار دارد، چه طور؟
و مورچه های نقاط C و D ؟
با یک لامپ و یک تکه مقوای گرد مانند شکل بالا، آزمایشی را انجام دهید. صفحه ی کاغذ سفید را در نقطه های مشخص شده، سوراخ کنید و خود به جای مورچه ها از این سوراخها به لامپ نگاه کنید.
آن چه را که از سوراخ های 1 تا 6 میبینید، در نوار کاغذی زیر بکشید.
حال لامپ را به عنوان خورشید در نظر بگیرید و کاغذ گرد را ماه فرض کنید. در این صورت مورچه های A….D پدیده ی خورشید گرفتگی را مشاهده میکنند. یکی از آن ها هنگام عبور زمین از سایه ی ماه ( یعنی زمان خورشید گرفتگی ) عکس های زیر را گرفته است.
این عکس را با نواری که خودتان در مرحله ی قبل تکمیل کرده بودید، مقایسه کنید. اگر این عکس ها، شبیه نتایج کار شما نیست، یک بار دیگر همین قسمت آزمایش را تکرار کنید. تاکنون با همین وسایل ساده توانسته اید پدیده ی خورشید گرفتگی را شبیه سازی کنید. اما عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟
دوباره به سراغ وسایل آزمایش می رویم. این بار 2 قدم از کاغذ گرد دورتر شوید و کارهای مرحله ی قبل را انجام دهید. آن قدر سر خود را جا به جا کنید تا شکلی شبیه شکل زیر ببینید.
اگر بدانید که مدار ماه به دور زمین بیضی شکل است، حتماً میتوانید در مورد عکس قبل توضیح دهید. در شکل زیر، با رسم پرتوهای مناسب سایه و نیم سایه را مشخص کنید.
حال بگویید مورچه ی نقطه ی A چه قسمتی از خورشید را میبیند. با این آزمایش هم خورشید گرفتگی حلقوی را شبیه سازی کردیم . آیا می توانید بگویید عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟
نویسنده: نازنین حسن نیا