Misurazione dell'ombra e problemi di penombra

Il contorno dell'ombra proiettata da un qualsiasi oggetto opaco esposto al Sole non è nitida. Ciò è dovuto al fatto che il Sole non è una sorgente puntiforme. Esso infatti, ci appare come un disco con un diametro di circa mezzo grado.

La penombra  è dovuta ad una parziale illuminazione delle aree che si trovano lungo il bordo dell'ombra. Ce ne possiamo rendere conto se ci posizioniamo nella zona di confine dell'ombra proiettata da un edificio: da quella posizione si vede solo una parte del disco solare.

ombra

 

 

 

Una considerazione importante per le nostre misurazioni è questa: la fascia di penombra proiettata da un oggetto esposto al Sole è tanto più estesa quanto maggiore è la distanza dell'oggetto dal piano di proiezione. Detto in altre parole, l'ombra di un oggetto è molto nitida se è molto vicina all'oggetto e diventa sempre più sfocata quanto più allontaniamo l'oggetto dal piano di proiezione. Di consegueza, è proprio l'estremità dello gnomone la parte che proietta la penombra più estesa.

Se il nostro scopo è misurare l'altezza del Sole, dobbiamo riuscire a misurare la lunghezza dell'ombra intesa come distanza tra il piede dello gnomone e l'estremità della sua ombra. Tale estremità si identifica nel punto medio della penombra proiettata dall'apice dello gnomone. Il punto medio della penombra apicale non è di facile individuazione: bisognerebbe misurare una lunghezza massima e una lunghezza minima e poi calcolare la loro media aritmetica.

 

ombraTale operazione è difficile e imprecisa perché non è facile identificare il confine tra ombra e penombra e nemmeno il confine tra penombra e luce piena.

 

 

 

Per risolvere questa difficoltà consigliamo l'uso del foro gnomonico