Подготовьте модель
Понадобятся фонарик, светлый мяч без блестящей поверхности и свободное место в затемнённой комнате. Фонарик будет изображать Солнце, ваша голова — Землю, а мяч — Луну. Не направляйте свет в глаза участникам. Лучше держать фонарик на уровне плеча или поставить его на устойчивую опору.
Один участник держит фонарик неподвижно, второй — мяч на вытянутой руке и медленно идёт вокруг наблюдателя. Если вы проводите опыт в одиночку, закрепите фонарик и поворачивайтесь на месте с мячом. Лампу полезно поставить дальше от мяча: тогда лучи будут ближе к параллельным, как солнечные, хотя полностью повторить масштаб невозможно.
Найдите фазы по очереди
Когда мяч находится между фонариком и наблюдателем, его освещённая сторона обращена от наблюдателя: это положение соответствует новолунию. Не закрывайте фонарик мячом и не делайте вывод, что новолуние всегда означает затмение. В обычном случае Луна проходит на небе выше или ниже линии между Землёй и Солнцем.
Переместите мяч на четверть пути вокруг наблюдателя. Видна половина освещённого диска: это первая или последняя четверть, в зависимости от направления движения. Когда мяч оказывается по другую сторону наблюдателя от фонарика, наблюдатель видит освещённую сторону целиком: модель показывает полнолуние. Между этими положениями будут серповидные и выпуклые фазы.
Отделите фазу от затмения
Всегда смотрите сначала на мяч сбоку. Вы увидите, что одна его половина освещена, а другая нет, независимо от положения вокруг наблюдателя. Это постоянное разделение света и темноты на шаре. Фаза — лишь та часть освещённой половины, которая обращена к наблюдателю в данный момент.
Лунное затмение в модели появляется только тогда, когда наблюдатель или предмет между фонариком и мячом отбрасывает на него тень. Для опыта попросите третьего человека ненадолго заслонить свет между фонариком и мячом. Это отдельная геометрическая ситуация, требующая точного выравнивания. Поэтому полнолуние бывает регулярно, а лунное затмение — не каждый месяц.
Короткая памятка
- Закрепите фонарик или держите его неподвижно
- Не светите участникам в лицо
- Перемещайте мяч вокруг наблюдателя медленно
- Различайте видимую фазу и настоящую тень Земли
Источники и дальнейшее чтение
Справочные материалы, использованные при подготовке. Для действий с конкретным прибором сверяйтесь с его инструкцией.