שלום אברהם,
א. אין מצב של צל משני צידי החפץ. במקרה המתואר בשאלה, אם השמש נמצאת בזוית נמוכה מעל האופק. הצל שהיא גורמת הוא ארוך. במקרה זה הצל של קיר אחד, זה הפונה לשמש, מגיע לקיר הנגדי ואף עובר אותו. אז כאילו יש (מעבר לקיר השני) שני צללים, האחד של הקיר הראשון מהצד הפונה לשמש, ושל הקיר השני המרוחק מהשמש. (כדי ששני הצללים יראו יחד צריך שיהיו בקיר השני חורים כך שאור השמש והצל של הקיר הראשון יעברו דרכם). אם השואל יודע יסודות של טריגונומטריה, הרי שהטנגנס של הזוית המקסימלית של השמש שתגרום לכך שצל הקיר הראשון יגיע לקיר השני הוא: גובה הקיר הראשון מחולק במרחק שבין הקירות. בכל זווית קטנה יותר (השמש נמוכה יותר בשמים), ימשך הצל של הקיר הראשון מעבר לקיר השני.
ב.
המצב המתואר בשאלה מוכר כאשר מקור אור שאיננו נקודתי מאיר חור בקיר והתמונה נופלת על מסך מעבר לקיר . במקרה זה התמונה של החור שנוצרת מהחלק העליון של מקור האור איננה חופפת את התמונה שנוצרת ע"י האור מחלקו התחתון של מקור האור. כך גם לגבי הצדדים האחרים של מקור האור. כתוצאה מכך נוצרים כאילו שני עיגולי אור בעלי אותו מרכז. האיזור המרכזי יהיה מואר יותר מאשר השולים היות והשולים נוצרים ע"י אור מופחת מזה של האיזור המרכזי (צל חלקי).
כאשר מדובר באור השמש, זהו מקור אור רחוק מאד (מרחק אינסופי כמעט) לכן קרני האור מגיעות אלינו באלומה מקבילה. במקרה כזה לא תתקיים התופעה שתוארה לעיל. אדם יכול לראות את צילו בשמש ולהיוכח שקו המתאר של הצל הוא ברור, אין צל חלקי. כלומר, לגבי השמש הבעיה לא קיימת. היא קיימת עם מקורות אור מלאכותיים שאינם נקודתיים.
עד כאן לגבי חור בקיר או חלון. לגבי סוכה המכוסה חלקית, כמות האור שתכנס לסוכה תלויה בזוית שבה מגיע אור השמש. אם אור השמש מגיע מכוון החצי שאינו מכוסה יכול להיות מצב שרוב החלק הפנימי של הסוכה יהיה מואר. לעומת זאת אם אור השמש בא מהכוון המכוסה והשמש בזוית נמוכה, כל הסוכה או רובה יהיו מוצלים.
בברכה,
פרופ' גד שני
הנדסה ביורפואית
אוניברסיטת בן גוריון
