ピンホールや木漏れ日で輪が描かれる理由

今朝の金環しょくは楽しいイベントでした。一昨年の皆既日食のときはあまり聞かなかったのですが、ピンホールボックスを作って楽しんだ方も大勢いたようですね。

ピンホールや木漏れ日が太陽を投影して輪を描くことはもはや日本人の常識になった気がしますが、それを説明する図版がすぐに見つけられなかったので描いてみました。

光源から考えるとちょっと難しいかもしれませんが、コンピューターグラフィックでは一般的に行われている光線追跡法という考え方で光を追いかけると、わかりやすいかもしれません。

投影される面にはピンホール越しに光が入ってきます。面のいろいろな場所からピンホールに向かって線を引いて、光を追いかけてみましょう。月をけて太陽に到達できる場所が円を描いていること(断面図では二カ所だけ太陽に届くこと)がわかります。

ピンホールや葉っぱの重なった小さな隙間を通って太陽からやってきます。今朝はその太陽の手前に月があったため、上の図のように、部分的に月のある場所からやってくる光──光がない状態──が投影されていたのです。

これで説明になるかな? @lynmock さん。

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