本影はなぜ円錐形なのでしょうか

質問

こんにちは　いつもお世話になっています

月食や日食時の本影はなぜ円錐形になり半影はなぜ放射状になるのでしょうか。
光の基本的な性質（回析、波動性）に関係ありそうですが、図入りでわかりやすく説明されているサイトでもご紹介ください。

回答No.2

nananotanu · ベストアンサー

残念ながら、＃１さんは半影の意味を勘違いされています。

本影は太陽の端と月の『同じ側の』端を結んだ延長線上、半影は太陽の端と月の『反対側の』端を結んだ延長線上、ですので、自分で作図してもすぐ分かるとおり、質問者様の言われる形状となります。

太陽から(太陽面を底面とする)円錐状の光の束が出ていると考えると、その頂点が月より手前にある(太陽から見て)のが半影、月より奥にあるのが本影です。地球の位置を考えず、宇宙空間をずっとのびていると考えると、頂点を突き合わせた２つの円錐が並んでいるイメージですが、その太陽側の円錐(すぼまっていく方)を見ているのが本影、太陽から遠い側の円錐(広がっていく方)を見ているのが半影。

お礼

nananotanu　様　ありがとうございました。お蔭様で解決しました。
月食時でも地球の大気を通った光が屈折することで月に光が届くと聞いたのですが、考えなくていいんですね。
御教授頂いたとおりに線を引いて、単なる光（影）の濃淡だと実感できました。
「頂点を突き合わせた２つの円錐が並んでいるイメージ」は勉強になりました。
「太陽側の円錐(すぼまっていく方)を見ているのが本影、太陽から遠い側の円錐(広がっていく方)を見ているのが半影」わかりやすい表現をしていただいて助かりました。（広がっていく方）は2つあるというか、言わば、本影の円錐を取り囲む影を横から見たときの表現ですよね。
楕円軌道による太陽と月の遠近で違いがあるのは知っていましたが、焦点（頂点）の遠近で皆既と金環ができるという光と影の観点は知りませんでした。
簡単で恐縮ですが、お礼申し上げます。

回答No.4

nananotanu

ご参考

http://www.astor-eclipse.com/eclipse-learning/
＞
http://www.astor-eclipse.com/eclipse-learning/satunan42.html

回答No.3

nananotanu

ちなみに、＃１さんが「半影」といわれているのは、擬本影のこと。

回答No.1

-9L9-

光の性質なんて関係ありません。大きくて全面が発光体であり、かつ遠くにある太陽と、近くて小さな月の位置関係で、月が覆い隠す太陽の表面の大きさを示しているだけのことです。大きな円（太陽）と小さな円（月）を並べて両方に接する接線を引けばいいだけですから図に書くのは簡単です。日食の解説図では太陽を省略しているだけのことです。
太陽と月を並べて見かけの周縁を結んだ線の形が円錐形の本影になり、そのまま伸ばした線が交差した先もまた、交差点を頂点とした円錐形の半影になります。あなたが「放射状」と書いているものですが、これは要するに本影が逆方向に展開しているだけのことです。
円錐の頂点より月側に観測点（地球）があれば、見かけ上、太陽より月のほうが大きいので、皆既食になりますし、観測点が頂点よりも離れていれば月のほうが小さいので金環食になるだけのことです。
野球のボールやテニスボールを左手に持って手を伸ばし、右手に五百円玉を持ち、片目をつむって開いた目線上でボールと五百円玉を重ね合わせ、その五百円玉を目に近づけたり遠ざけたりしてみれば、本影食（皆既食）と半影食（金環食）の違いはすぐに分かると思います。

参考URL：

http://eclipse.star.gs/dic/umbra.htm

お礼

-9L9- 様　ありがとうございました。お蔭様で解決しました。
月食時でも地球の大気を通った光が屈折することで月に光が届くと聞いたのですが、考えなくていいんですね。
御教授頂いたとおりに線を引いて、単なる光（影）の濃淡だと実感できました。
焦点（頂点）の遠近で皆既と金環ができるのは知りませんでした。
簡単で恐縮ですが、お礼申し上げます。