Esta animación reproduce un experimento que Usted puede realizar en casa o en la sala de clases.

Se introduce una fuente de luz dentro de una caja de cartón en la que se han pintado todas las paredes interiores de negro (para limitar la difusión de la luz), a excepción de la pared al fondo de la caja, que se pinta de blanco para servir de pantalla.

Al encender la lámpara en frente de un obstáculo opaco, podemos definir varias zonas de sombra. En todos estos casos, la sombra es la región que no es alcanzada directamente por la luz de la fuente.

¡Una fuente de luz no crea oscuridad!

En efecto, muchos estudiantes creen que la sombra es una oscuridad creada por la fuente detrás del objeto. Se debe entender que una sombra corresponde al área donde la luz de la fuente no puede llegar porque es interceptada por un objeto opaco. Así, es el contraste generado entre esta zona y el resto, que recibe la luz agregada por la fuente, lo que produce la sombra.

Si uno quisiera crear un mundo sin sombras, tendría que usar uno de los dos siguientes métodos:

El estudio de la sombra generada sobre una pantalla muestra que la luz se propaga en forma rectilínea. El trazado de los rayos emitidos por la fuente puntual permite determinar la forma de la sombra.

La sombra generada sobre una pantalla corresponde a la zona que no es alcanzada directamente por la luz emitida por la fuente.

Un error frecuente consiste en pensar que es la fuente la que genera una sombra detrás del objeto. En realidad, la fuente sólo puede agregar luz y la sombra aparece debido al contraste generado.

Su forma depende de las posiciones relativas de la fuente, del objeto y de la pantalla.

El agujero de observación permite analizar la escena desde un punto de vista complementario. Si una fuente no es observable desde el agujero porque un objeto se encuentra entre ella y el observador, esto implica que el agujero se encuentra en la sombra del objeto generada por la fuente y que la zona correspondiente de la pantalla no está siendo iluminada por esta fuente.

Mientras más cercanas estén las fuentes, más cercanas estarán sus sobras. Ellas incluso pueden sobreponerse si un observador se sitúa en la intersección de las sombras, desde donde no puede ver ninguna de las dos fuentes. Esta zona es más obscura que las sombras individuales, desde donde uno vería una de las fuentes y no la otra. Esta observación puede utilizarse como una primera aproximación al concepto de penumbra, ya que las dos fuentes puntuales se pueden considerar como elementos de una fuente extendida.

¡Una animación para crear el día y la noche!

Este fotomontaje permite encender o apagar las diferentes fuentes de luz. Distinguiremos las fuentes primarias (el Sol, las estrellas o una lámpara) y las fuentes secundarias (la Luna u otro objeto reflectante).

Ilustraremos también que las sombras sólo aparecen por contraste con la luminosidad suplementaria creada por una fuente.

Un eclipse total es un evento astronómico raro. Hace falta un alineamiento perfecto entre el sol, la luna y la tierra, y también que la luna esté a la distancia correcta de la tierra (pues su órbita es elíptica).

Mientras que el sol no esté totalmente oculto, es imposible observarlo directamente sin lastimarse los ojos. Solamente las gafas específicas para observar eclipses permiten seguir este fenómeno. Estas gafas pueden quitarse para observar la corona solar solamente durante algunos minutos de eclipse total.

Los eclipses ocurren únicamente si se produce un alineamiento entre el Sol, la Tierra y la Luna. Esto sucede únicamente en los casos 1 y 3, bajo ciertas condiciones. En efecto, la luna gira alrededor de la Tierra en un plano inclinado con respecto a la eclíptica.
La figura no está a escala.

La Tierra gira alrededor del Sol, pero en nuestro referencial geocéntrico, es el Sol el que parece girar alrededor de la Tierra. Este movimiento periódico es la base del principio de funcionamiento de un cuadrante solar. La sombra proyectada sobre el "gnomon" indica las horas del día.