Si usted verter agua de un recipiente, la corriente de agua que fluye parece para proyectar una sombra. No estoy seguro de que se pueda llamar sombra, pero definitivamente no deja pasar toda la luz. ¿Cómo es esto posible y qué usos puede tener?
Una gran cantidad de agua (es decir, si el recorrido de la luz a través de ella es largo) simplemente comenzará a absorber la luz, ya que no es completamente transparente. En el caso de cantidades más pequeñas, como cuando se vierte de un recipiente a otro, esto es en su mayoría insignificante. Sin embargo, también existe la reflexión superficial. Una pequeña cantidad de la luz incidente se reflejará en la superficie.
Sin embargo, la mayor contribución vendrá de los efectos de refracción. Si se observa con atención, no sólo habrá zonas más oscuras que el entorno uniformemente iluminado, sino que algunas serán más brillantes. La corriente de agua forma figuras que actúan de forma similar a una lente y desvían la luz de su trayectoria original. Las zonas a las que habría ido la luz incidente sin la perturbación serán más oscuras, mientras que los lugares a los que se dirige serán más brillantes.
Esto es sólo para añadir una ilustración a noah's y Ralf Kleberhoff respuestas que señalan correctamente que refracción es la razón principal.
Obsérvese que, aunque la mayoría de los rayos de luz atraviesan la gota de agua, la mayor parte de ellos no siguen el camino con el resto del haz de luz, sino que terminan en otro lugar. Como resultado, justo detrás de la gota, la intensidad de la luz es mucho menor de lo que sería sin la gota, mientras que alrededor de esta sombra será ligeramente más alto .
Esto sólo ocurriría si el tamaño de la superficie del agua es pequeño en comparación con la región limítrofe.. Si tienes un "plano" infinito de agua fluyendo hacia abajo, la refracción sólo desplazaría la luz, pero no causaría ninguna región más clara/oscura. Creo que al caer de un recipiente el flujo de agua es casi plano en comparación con las gotas?
@paul23 un "plano infinito" de agua que fluye es excesivamente difícil de lograr debido a la tensión superficial y/o la turbulencia.
Aunque ya hay algunas buenas respuestas, me gustaría hacer otro intento.
El agua es transparente en el sentido de que la mayor parte de la luz que entra en algún volumen de agua, también sale por el otro extremo (a menos que hablemos de varios metros de espesor o de mucha suciedad en el agua). Pero eso no significa que el agua pase sin cambios.
Siempre que la luz entra en el agua desde el aire, cambia su dirección a menos que la entrada sea estrictamente perpendicular a la superficie del agua en el punto de entrada. Eso se llama refracción, el mismo efecto que se utiliza con el vidrio en lugar del agua para formar lentes ópticas. Y la refracción también se produce en el punto de salida.
Cuando se vierte agua de un recipiente, el chorro de agua suele tener una forma bastante irregular. Por lo tanto, es más que probable que cada rayo de luz cambie su dirección a la entrada y a la salida, y sólo una pequeña parte continuará en una dirección similar en comparación con la entrada en la corriente de agua. Por lo tanto, la luz que entra en la corriente de agua se distribuye en un área mucho mayor de lo que sería sin el agua, lo que significa que la intensidad media es en consecuencia menor. Y esta distribución no es uniforme, sino irregular debido a la forma de la corriente de agua.
¿Qué es una sombra? Es la zona más oscura detrás de algún objeto que no es alcanzada por la luz solar directa, mientras que los alrededores están expuestos al sol (por supuesto, esto también funciona con cualquier fuente de luz similar).
Es muy similar con la sombra de la corriente de agua, es el área que no es alcanzada por la luz solar directa, y la luz refractada después de pasar por el agua no compensa eso.
La diferencia visible es que la luz refractada crea patrones irregulares de luz (tenue) detrás del agua (debido a su forma irregular), tanto en la zona de "sombra" como en sus proximidades, porque la luz que incide en el agua no se pierde completamente, sino que se refracta.
Además, aunque el agua tuviera una forma plana completamente regular perpendicular a la fuente de luz, de modo que los rayos de luz continuaran exactamente en su dirección original, seguiría viéndose una zona de "sombra" menos iluminada que su entorno. Y eso se debe a la reflexión, ya que, al atravesar un medio de comunicación, una parte de la luz no entra en el otro medio, sino que se refleja hacia atrás.
En cuanto a la "forma plana completamente regular", se puede ver esto con, por ejemplo, un trozo de cristal de ventana. Es plano y transparente, pero si se lo coloca frente a la luz del sol, proyectará una sombra. Y reflejará una parte de la luz incidente...
El vidrio también es transparente. Pero si tienes una lupa, habrá una sombra alrededor del punto brillante donde se enfoca la luz. El mismo efecto, en realidad.
Tenga en cuenta que también habrá lugares de "sombra inversa": no más oscuros, sino más claros que los alrededores, porque resulta que allí convergen más rayos refractados.
En particular, el agua absorbe más luz en el extremo rojo del espectro que en el azul. Los buceadores (y más aún las cámaras) ven esto como una pérdida progresiva de colores rojos en los paisajes vistos bajo el agua. Al final, por ejemplo, a 30 metros de profundidad en aguas oceánicas relativamente claras, prácticamente no queda luz.
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Consulta mi respuesta a otra pregunta para ver un gran ejemplo de sombras proyectadas por una superficie de agua no plana. physics.stackexchange.com/questions/410075/
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Como otros han respondido, las sombras pueden formarse a partir de cualquiera/todos los efectos de absorción, reflexión o refracción. Si el agua no hiciera NINGUNA de esas tres cosas, entonces una corriente de agua sería absolutamente invisible.
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Has respondido a tu propia pregunta. El acero se considera duro aunque no sea perfectamente duro.
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Si tiras una piedra a un pequeño lago, puedes ver anillos de sombra y luz en el suelo. Los anillos de luz son más brillantes que el lago liso y los anillos de sombra son más oscuros que el lago liso. Así que la luz no ha desaparecido, sólo está en otro lugar.
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Si el agua fuera totalmente transparente, estar en cualquier tipo de embarcación, por no hablar de un barco en el océano, sería una aventura para los más valientes. Imagina lo que podrías ver cuando miras hacia abajo.
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@TorstenSchoeneberg Bueno... los aviones son una cosa...
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@DKNguyen: Aviones, sí. Aviones con solárium, menos.
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@TorstenSchoeneberg ¡Globos aerostáticos!
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@DKNguyen: Sí... Considero que la gente que va en esas es más valiente que yo.
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@TorstenSchoeneberg Una vez subí en un pequeño avión privado. El piloto me dejó pilotarlo durante un rato. Es aterrador...
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@DKNguyen "los aviones son una cosa" y durante mucho tiempo, volar era sólo para los valientes.
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¿Puede enumerar algo que sea totalmente transparente?
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@RobbieGoodwin ¿Materia oscura?
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@RobbieGoodwin un vacío perfecto.
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Al afirmar que algo (por ejemplo, el agua) tiene una propiedad (por ejemplo, "es transparente"), cuestiona y matiza tus suposiciones. ¿Es perfectamente ¿Transparente? ¿En qué condiciones? ¿Qué quiere decir con "transparente"? ¿Cuál es la escala? Si algo "está caliente", por ejemplo, el quemador de una estufa, compáralo con la fotosfera del sol. Ahora ¿el quemador de la estufa está "caliente"?
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Chicos, por favor, reconoced primero que un vacío perfecto sólo podría existir porque no es más "una cosa" que lo que contiene. Por lo que saben, la materia oscura es "transparente" y ¿de qué sirve todo lo que saben sobre la materia oscura?
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Por Dios. Si puedes ver un objeto físico, proyectará una sombra.