Senka izgleda kao jednostavna tamna površina, ali njen oblik i veličina zavise od nekoliko odnosa između izvora svetlosti, predmeta i podloge. Kada se Sunce tokom dana prividno pomera preko neba, menja se ugao pod kojim svetlost pada, pa se menja i način na koji predmet zaklanja zrake.
Zbog toga ista ograda, drvo ili zgrada ujutru može imati dugu senku, oko podneva mnogo kraću, a kasnije ponovo dugu senku na drugoj strani. Promena nije posledica toga što se sam predmet menja, već geometrije svetlosti i položaja Sunca u odnosu na njega. Promena položaja Sunca tokom dana menja taj odnos iz sata u sat.
Ugao Sunčeve svetlosti je presudan
Najvažniji faktor za dužinu senke jeste visina Sunca iznad horizonta. Kada Sunčevi zraci dolaze pod malim uglom, predmet ih zaklanja tako da senka može da se pruži veoma daleko. Kako Sunce prividno raste prema višem delu neba, zraci padaju strmije i senka postaje kraća.
Ovaj odnos može se jednostavno videti na primeru uspravnog štapa. Kada je Sunce nisko, njegova senka je duga, dok je pri većoj visini Sunca kraća. Zato se veličina senke tokom dana stalno menja čak i kada štap stoji potpuno nepomično.
Upravo zato dužina senke može poslužiti kao jednostavan pokazatelj promene ugla osvetljenja. Kada se Sunce približava višem položaju na nebu, ista prepreka zaklanja kraći deo površine nego ranije.
Zašto se senka pomera na drugu stranu
Promena položaja senke posledica je prividnog kretanja Sunca od istoka prema zapadu. Ujutru svetlost dolazi sa istočne strane, pa se senka pruža suprotno od izvora svetlosti. Kako dan odmiče, pravac osvetljenja se menja, a sa njim i pravac senke. Promena položaja Sunca tokom dana zato stalno menja smer osvetljenja.
Oko dela dana kada je Sunce najviše na nebu, senka uspravnog predmeta može biti najkraća. Posle toga svetlost ponovo dolazi pod sve manjim uglom, pa senka postaje duža i pomera se u suprotnom smeru.
Koliko će se pravac promeniti zavisi od položaja posmatrača na Zemlji i položaja Sunca, godišnjeg doba i tačnog položaja Sunca. Zbog toga senka istog predmeta ne prati potpuno isti put svakog dana. Zato položaj Sunca ima direktan uticaj na to gde će se senka pojaviti.
Oblik predmeta određuje oblik senke
Senka nije nužno jednostavna kopija predmeta. Njena silueta zavisi od oblika predmeta, njegovog položaja i ugla pod kojim svetlost pada. Uspravna ploča može napraviti široku, približno izduženu senku, dok predmet sa otvorima može stvarati složeniji obrazac.
Razmak između predmeta i podloge takođe utiče na izgled. Grane drveta, na primer, mogu na zemlji praviti različite oblike u zavisnosti od njihove visine i položaja. Kada se svetlost menja, pojedini delovi senke mogu se preklapati, širiti ili prividno menjati proporcije.
Visina predmeta menja dužinu senke
Što je predmet viši, to pod istim uslovima može proizvesti dužu senku. Međutim, sama visina nije dovoljna da odredi njen konačni izgled. Dva predmeta iste visine mogu imati različito usmerene i različito široke senke ako imaju drugačiji oblik ili ako se nalaze na različitim mestima. Ovaj odnos je posebno lako uočiti kada se uporede senke predmeta različite visine u istom trenutku.
Važna je i podloga na koju senka pada. Na ravnom zemljištu njena dužina može lako da se proceni, dok nagib terena, stepenice ili neravna površina mogu promeniti njen vidljivi oblik. Senka tada prati geometriju prostora, a ne samo zamišljenu ravnu liniju od predmeta.
Godišnje doba menja svakodnevni obrazac
Sunce tokom godine ne zauzima isti put preko neba, pa se menjaju i senke koje posmatramo. Zimi je Sunce u mnogim delovima godine niže iznad horizonta, zbog čega uspravni predmeti tokom dela dana mogu praviti duže senke. Leti je putanja viša, pa su senke u odgovarajućim periodima kraće.
Na konačan rezultat utiču geografska širina, datum, doba dana i orijentacija površine. Zbog toga se isti predmet može tokom godine ponašati kao svojevrsni prirodni pokazivač promene položaja Sunca.
Najjednostavnije rečeno, veličinu senke prvenstveno određuje ugao pod kojim svetlost pada na predmet, dok njen oblik zavisi od geometrije predmeta, položaja izvora svetlosti i podloge. Kako se ti odnosi tokom dana menjaju, menja se i senka.
