Когда мячик сделает четверть оборота около вас, то он займет положение под прямым углом по направлению к лампе, подразумевая в этом случае линию, идущую от лампы к нашему глазу, и другую линию от глаза к мячику, оба эти направления, обе эти линии образуют между собою прямой угол (подобно тому, как два края книги или листа бумаги в тетради), как это обозначается в геометрии. В этом положении мы увидим ровно половину темной его стороны; линия, разделяющая свет от тени, будет казаться разрезывающею мячик по средине. То, что видно с освещенной стороны, представится светлым полукругом, а неосвещенная сторона покажется темным полукругом (фиг. 40).
Не переменяя места и только оборачивая около себя мячик так, чтобы он все время находился перед глазами, закончим мало-по-малу полный полуоборот. По мере того, как мячик станет подвигаться в том же направлении, светлая часть его будет показываться все более и более, а темная сторона -- все менее и менее: освещенная часть будет казаться все увеличивающеюся, а край тени мало-по-малу станет отступать все далее и далее (фиг. 41). Наконец, когда мячик достигнет положения, прямо противоположного лампе (причем нам придется повернуться к ней спиною и держать руку повыше над головою, чтобы тень от нее не падала на мячик), то мы увидим вполне всю освещенную его сторону, в виде совершенно законченного круга; темная же его сторона будет обращена в глубину комнаты (фиг. 42).
Если затем продолжать поворачивать наш мячик в ту же сторону, чтобы закончить его полный оборот около нас, то что мы увидим? Те же самые явления, которые уже наблюдались нами, только в обратном порядке. Сначала мы увидим освещенную сторону несколько вкось и не всю сполна. Небольшая часть темной стороны покажется с края противоположного тому, где была тень ранее, чем мячик достиг того положения, когда он противопоставлял нам вполне свой освещенный бок (фиг. 43). Мало-по-малу тень будет казаться надвигающеюся, а светлая часть убывающею, и когда мячик дойдет до прямого угла, обусловливающего положение, прямо противоположное тому, о котором мы упоминали выше, то видна будет только половина освещенного бока в виде светлого полукруга; только теперь этот полукруг, обращенный выпуклостью всегда к лампе, по отношению к нам, находится с противоположной стороны против того, как мы видели его раньше.
Тогда мы видели его на правой стороне, теперь он занимает левую сторону (фиг. 44). Продолжая вращательное движение мячика до тех пор, пока он снова не подойдет к лампе, мы увидим, что светлый полукруг начнет казаться постепенно убывающим; темный же будет все увеличиваться, расти, оттесняя свет к противоположному краю. Вскоре мячик представит нам только маленький светлый серп (фиг. 45), который затем исчезнет совсем, как только мячик . дойдет до той точки между нами и лампой, откуда началось его перемещение.
Фазы луны.
Итак, повторивши подобный опыт, вы воспроизведете в малом виде явление лунных фаз. На самом деле Луна не стоит неподвижно в небе -- она вращается вокруг Земли, как сама Земля вращается около Солнца. При каждом своем обороте Луна проходит между нами и Солнцем, при каждом обороте она становится в противоположное положение.