سایه، نیم‌سایه و گرفت
شب است و برق رفته. یک شمع روشن می‌کنید و دستتان را جلویش می‌گیرید. روی دیوار سایه‌ی دستتان درست شکلِ دست است. بعد چراغ‌قوه‌ی بزرگ و پهنی را روشن می‌کنید؛ حالا دورِ سایه یک حاشیه‌ی کم‌رنگ پیدا شده است. این حاشیه از کجا آمد؟
شفاف، نیم‌شفاف، کدر
نور از بعضی چیزها خوب می‌گذرد و از پشتشان همه‌چیز روشن دیده می‌شود، مثلِ شیشه‌ی پنجره و آب. این‌ها شفاف هستند. بعضی چیزها فقط بخشی از نور را رد می‌کنند و پشتشان تار دیده می‌شود، مثلِ کاغذِ روغنی و شیشه‌ی ماتِ حمام؛ این‌ها نیم‌شفاف هستند. چوب، سنگ، مقوا و بدنِ ما نور را رد نمی‌کنند و کدر هستند.
وقتی جسمی کدر جلوی چشمه‌ی نور باشد، پرتوها که در خطِ راست می‌روند به آن می‌خورند و به پشتش نمی‌رسند. فضای تاریکِ پشتِ جسم سایه است. شکلِ سایه شبیهِ شکلِ جسم است؛ اگر نور می‌توانست دور بزند، چنین شباهتی نبود. پس سایه خودش نشانه‌ای است که نور در خطِ راست می‌رود.
سایه و نیم‌سایه
لبه‌ی سایه به اندازه‌ی چشمه‌ی نور بستگی دارد:
- چشمه‌ی نقطه‌ای (شعله‌ی کوچک یا لامپی دور) سایه‌ای با لبه‌ی تیز می‌سازد.
- چشمه‌ی گسترده (لامپِ مهتابیِ پهن یا چراغِ بزرگ) دو بخش می‌سازد: وسط، جایی که هیچ نوری نمی‌رسد، سایه است؛ دورِ آن، جایی که فقط از بخشی از چشمه نور می‌رسد، نیم‌سایه است که کم‌رنگ‌تر است.
بزرگ‌ترین سایه‌ها: گرفت
خورشید، زمین و ماه هم سایه دارند. گاهی ماه درست بینِ خورشید و زمین قرار می‌گیرد و سایه‌اش روی زمین می‌افتد. مردمی که در سایه‌ی کاملِ ماه هستند، خورشید را کاملاً پوشیده می‌بینند؛ این خورشیدگرفتگی کامل است. آن‌ها که در نیم‌سایه‌اند، فقط بخشی از خورشید را پوشیده می‌بینند. چون سایه‌ی ماه روی زمین کوچک است، خورشیدگرفتگیِ کامل را فقط در نواری باریک از زمین می‌شود دید.
گاهی هم زمین بینِ خورشید و ماه قرار می‌گیرد و سایه‌ی زمین روی ماه می‌افتد: ماه‌گرفتگی. ماهِ گرفته از هر جایی از زمین که شب است دیده می‌شود، پس مردمِ بیشتری آن را می‌بینند. درباره‌ی گرفت‌ها می‌توانید در صفحه‌ی گرفت‌ها بیشتر بخوانید.
هشدار
حتی هنگامِ خورشیدگرفتگی، هرگز با چشمِ غیرمسلح یا عینکِ آفتابی به خورشید نگاه نکنید. فقط عینک‌های مخصوصِ رصدِ خورشید ایمن‌اند.
در خانه امتحان کنید
- در اتاقِ تاریک، یک توپ را جلوی دیوار نگه دارید.
- اول با چراغِ گوشی (چشمه‌ی کوچک) و بعد با یک چراغ‌مطالعه‌ی پهن به توپ نور بتابانید.
- لبه‌ی سایه را در دو حالت مقایسه کنید. نیم‌سایه کجا پیدا شد؟
واژه‌های این درس
- شفاف / نیم‌شفاف / کدر - رد کردنِ همه، بخشی یا هیچ‌کدام از نور.
- سایه - جای تاریکی که هیچ نوری از چشمه به آن نمی‌رسد.
- نیم‌سایه - جای کم‌نوری که فقط از بخشی از چشمه نور می‌گیرد.
- خورشیدگرفتگی (کسوف) و ماه‌گرفتگی (خسوف) - افتادنِ سایه‌ی ماه روی زمین، یا سایه‌ی زمین روی ماه.
ایده‌ی اصلی
جسمِ کدر جلوی نوری را که در خطِ راست می‌آید می‌گیرد و سایه می‌سازد. چشمه‌ی نقطه‌ای سایه‌ای تیز و چشمه‌ی گسترده سایه و نیم‌سایه می‌دهد. گرفت‌ها سایه‌ی ماه و زمین‌اند.