Imagens do disco solar eclipsado sob as árvores

20 de setembro, 2013 às 18:34 | Postado em Astronomia, Óptica geométrica

Boa Tarde Professor Fernando Lang da Silveira

Me chamo José Robson. Sou de Cuiabá-MT. Fiz um questionamento em um grupo de física no Facebook e me indicaram o senhor para buscar uma resposta acerca de um tema que tem me intrigado bastante.
Sou leigo em Física, mas, como um bom estudante, curioso por respostas convincentes. Agradeceria muito se o senhor pudesse me ajudar.
Propus a seguinte questão no grupo FísicaNET, do Facebook:
“Vou lançar uma pergunta que me intriga à algum tempo. Minha esperança é que se torne um desafio e alguém consiga me ofertar uma resposta consistente.
Seguinte: Há alguns anos, durante a ocorrência de um Eclípse Solar pude observar que as sombras das folhas das árvores projetadas pelo sol em forma de meia-lua, também seguiam o mesmo formato. Ou seja, enquanto o sol aparecia em forma de lua-crescente, as sombras das folhas tinham o mesmo formato.
Passado o eclípse, tudo voltou ao normal e as sombras voltaram à ter sua forma original.”

Ocorre que, como tratava-se de um Eclípse Solar, o Sol (fonte de luz, portanto) estava em meia-lua, enquanto que, no solo, o que assumiu esta mesma forma não foi a projeção de luz do sol, mas o oposto, as sombras. Em algum momento, me parece ter havido alguma inversão entre os raios de luz e a projeção de sombra.

Ficaria imensamente agradecido se o senhor pudesse me trazer um explicação para este fenômeno…
Desde já agradeço sua atenção e me desculpo se causo algum incômodo. Muito obrigado.

Att.,
José Robson Teixeira Raimundo.

Caro José Robson

A luz provinda do Sol, ao passar por orifícios, conjugará uma imagem do disco solar sobre a superfície onde vemos a luz incidir. A condição para esta ocorrência é que  as dimensões do orifício sejam muito menores do que  distância que o separa da superfície onde vemos a imagem. Esta situação está representada na figura 1. Portanto o formato do orifício é irrelevante para a ocorrência da imagem do Sol no chão.

Nas figuras 2 e 3 se encontram fotografias das imagens do Sol no chão sob as árvores, muitas delas superpostas. Comparando o tamanho das imagens redondas com os óculos que estão nas fotos torna-se evidente que o tamanho delas é diferente nas duas fotos. O tamanho das imagens do Sol depende da distância que separa o chão do local onde entre as folhas a luz solar está passando. O diâmetro de uma imagem do Sol é cerca de 100 vezes menor do que a referida distância. Assim sendo, se o diâmetro de uma imagem é 5 cm, então o orifício responsável pela imagem se encontra a cerca de 5 m do local onde aparece a imagem.

A figura 4 apresenta a imagem do Sol sobre um armário em minha casa. No canto direito superior colei uma foto do pequeno orifício retangular com cerca de 1 cm (lado maior), responsável por deixar a luz do Sol passar e conjugar a imagem do disco solar sobre o armário a ceca de 3 m de distância.

Durante um eclipse do Sol as imagens conjugadas pelos orifícios que filtram a luz solar terão a forma do disco solar eclipsado, isto é, a forma de lunas conforme representado na figura 5.

As figuras 6 e 7 são fotografias documentando as imagens do disco solar eclipsado em paredes próximas das árvores em 11/09/2013, cerca das 8h30min, no Campus do Vale da UFRGS em Porto Alegre – RS.

Mais detalhes sobre este inusitado efeito são encontrados em O eclipse solar e as imagens do Sol observadas no chão ou em uma parede. Para ver outras imagens, desta vez colhidas no eclipse parcial de 26/02/2017 vide ResearchGate.

Assim sendo o que viste durante o eclipse foram as imagens do disco solar eclipsado e, passado o eclipse, tudo voltou a assumir a forma arredondada de antes. Entretanto as pessoas têm muita dificuldade em reconhecer que usualmente as manchas de luz sob as árvores assumem formas arredondadas. Talvez este seja o teu caso também pois viste as lunas durante o eclipse mas depois não percebeste que elas haviam se transformado em manchas arredondadas.

Outros efeitos inusitados da luz solar são encontrados neste capítulo de livro disponível em ResearchGate.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Foto enviada pelo Prof. Vicente Andrade em 2013

Na foto seguinte imagens do Sol aparecem em um edifício distante devido a reflexão da luz solar nas vidraças de outro edifício. Para maiores detalhes sobre tal possibilidade consultar o artigo no ResearchGate.

Fotos enviadas pelo Prof. Adriano Barcellos (IFSul) em 10/09/2016

No topo da foto abaixo está indicada com uma seta vermelha o pequeno orifício por onde a luz solar entra em um galpão e no chão vê-se uma imagem do disco solar com forma elíptica pois a incidência da luz no chão não é perpendicular ao solo.

Na próxima foto a imagem do disco solar foi fotografada de perto.

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