Возьмем лист белой бумаги и поместим его позади шара в близком от него расстоянии. На той части бумаги, которая будет перерезывать тень, образуется как бы круглое пятно (фиг. 53), небольшой темный круг среди освещенной поверхности. Круг этот по величине почти одинаков с мячиком. Удаляя постепенно листок бумаги, мы видим, что темное пятно мало-по-малу сокращается, откуда ясно, что самая тень убывает, постепенно переходя в остроконечие. В то же время, если вы вглядитесь хорошенько, то заметите, что темное пятно окружено сероватым кольцом, только полуосвещенным, а не вполне темным, которое все более и более увеличивается по мере удаления бумаги, тогда как темное пятно сокращается. Такое полуосвещенное пространство вокруг более темной тени называется полутенью; это -- то пространство, где мяч задерживает не все лучи света, а только часть их, и потому оно не совсем закрывает наш светящий шар лампы, а только отчасти (фиг. 53).
Лунное затмение.
Представьте себе теперь Землю, этот непрозрачный шар, плавающий в необ'ятном пространстве перед громадною светящеюся сферою, каково Солнце. С противоположной от Солнца стороны Земдя тоже будет отбрасывать в пространство огромную тень.
Тень эта также имеет вид конуса (фиг. 54). По близости от Земли она имеет такой же диаметр, такую же ширину, как и Земля; затем размеры ее постепенно уменьшаются, заканчиваясь одною точкою в расстоянии 1 290 000 верст от Земли.
Нам уже известно, что Луна обращается вокруг нашего шара на расстоянии почти 360 000 верст. Когда эта последняя проходит позади Земли с противоположной от Солнца стороны, т.-е. во время полнолуния, то может случиться, что она пройдет через земную тень, простирающуюся гораздо далее этого расстояния. Тогда исходящий от Солнца свет, не имея возможности достигнуть до Луны, не будет освещать ее. Такое явление называется затмением, -- затмением Луны. При этом можно видеть, как Луна мало-по-малу входит в темное пространство и как, по мере этого, распространяется по ней тень. Если вся Луна вступит в конус тени, то произойдет полное затмение (фиг. 54).
Весьма занимательно наблюдать такое явление, когда лучезарная Луна мало-по-малу заслоняется покрывающею ее тенью и, так сказать, исчезает среди небосклона! Едва-едва можно при этом различить на небе ее тусклый и слабо красноватый кружок. По прошествии некоторого времени Луна постепенно выдвигается из, тени с противоположной стороны; сначала появляется светлая полоска у края, которая постепенно расширяется на всю поверхность, после чего Луна приобретает первоначальный свой вид и яркость.
Случается иногда, что Луна не вполне проходит чрез тень и погружается в нее только отчасти; проходя сбоку тени, она прорезывает ее более или менее глубоко. При этом затемненною бывает только поверхность вошедшей в тень части; остальная же часть продолжает блистать, хотя и не так ярко, как обыкновенно, потому что она при этом находится в полутени, окружающей конус тени. Тогда происходит частное затмение (фиг. 55). При этом на Луне вырисовывается тень, отбрасываемая землею, подобно тому, как бывает видна тень какого-либо предмета на стене. Тень эта всегда имеет отчетливый, закругленный и гладкий край -- новое доказательство того, что Земля кругла.
Условия при которых происходит затмение Луны.
Когда может произойти затмение Луны? Тогда, когда она находится с противоположной от Солнца стороны. Но мы знаем, что при этом она бывает в фазе полнолуния. Вот почему лунные затмения происходят всегда во время полнолуния. Каждый месяц Луна занимает такое противоположное от Солнца положение. Если бы при этом она всегда проходила точь-в-точь позади Земли (чрез линию центров Солнца и Земли), то при каждом своем обороте она погружалась бы в ее тень, и ежемесячно, при каждом полнолунии, происходило бы затмение. Но этого не бывает: гораздо чаще Луна проходит несколько выше или несколько ниже конуса тени, вместо того, чтобы прорезывать или даже задевать его на своем пути; в таких случаях затмения не бывает.