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A luz policromática que vêm do Sol e chega à Terra, quando atravessa a atmosfera acontece o seguinte: a luz azul é espalhada, por isso vemos o céu azul, enquanto a luz laranja ao vermelho sofrem apenas refração (mudança de direção), já que a atmosfera não é homogênea (mais fria e rarefeita de acordo com a altitude). 

Quando os raios de luz passam próximos ao planeta, atravessando apenas a sua atmosfera, a luz azul, como já vimos, é espalhada, e a luz laranja ao vermelho são desviadas (por refração) para trás do planeta, onde deveria ter apenas sombra. Sendo assim, a sombra da Terra corresponde a uma região muito menor que deveria ser, já que a luz vermelha e laranja conseguem chegar em parte da região que deveria ser de sombra (lugar que a luz não chega).

Conforme a Lua (que deve estar na fase cheia) vai entrando na região que deveria ser de sombra da Terra, mas que a luz laranja, e principalmente vermelha conseguem chegar,  aos poucos passa de prateada (cheia) para um vermelho muito escuro, o que chamamos de eclipse lunar. Caso a Lua seja encoberta apenas parcialmente pela "sombra vermelha" da Terra, chamamos de eclipse parcial da Lua. Se a Lua entrar na penumbra da Terra, chamamos de eclipse penumbral da Lua. Esse tipo de eclipse é pouco perceptível, já que a luminosidade da Lua diminui muito pouco.

A figura acima é utilizada para representar o eclipse lunar total, mas esta não é uma boa representação, já que os raios do Sol que passam próximos à Terra (e consequentemente por sua atmosfera) não se propagam em linha reta, já que a atmosfera não é homogênea (a pressão, temperatura e densidade variam com a altitude).


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