ver el sol con solo un diminuto espejo

[645nahC]

tomo como punto de partida mi anterior publicación  

 

 

 

Desde hace mas de 2400 años se sabe que pueden proyectarse imágenes cuando la luz, proveniente de un objeto, atraviesa un orificio antes de dar contra alguna superficie (como si este orificio ordenara la luz). Esto se debe a que cada haz de luz que pasa por el orificio sigue una línea recta desde su fuente (un paisaje diurno) hasta su destino (que puede ser una pared).

Antiguamente este era un método que se usaba de guía para artistas. Con hacer un agujero en una cabina oscura y haciendo proyecciones sobre el lienzo, los artistas realizaban los trazos que necesitaban (esto fue así hasta que comenzaron a usar lentes).

 

 

Los orificios debían ser de un tamaño optimo. Muy pequeño y no llegaba suficiente luz, muy grande y la imagen era difusa. Petzval fue uno de los primeros en obtener una fórmula para calcular el tamaño

Hay que mencionar que no importa que tan optimo sea el tamaño del orificio, este siempre va a estar limitado en resolución angular (depende de la longitud de onda de luz y del diámetro de apertura)

Por todo lo expresado anteriormente, es claro notar porque no hay telescopios con solo un orificio. Pero en el caso del sol, no es tan problemático.

 

OBSERVACIÓN SOLAR (proporción y semejanza de triángulos):

Primero hay que mencionar la distancia hacia el sol y la dimensión del mismo. Para hacer esto más corto, la distancia al sol es de 107 diámetros solares. Por esta razón y recordando “semejanza de triángulos” (geometría de secundaria) sabemos que, si deseamos una imagen de un tamaño dado, necesitamos una distancia (entre pantalla y orificio) de 107 veces mayor a la imagen.

 

 

 

Eso quiere decir que para una imagen de 10cm, vamos a necesitar una distancia de 10,7 metros (una caja bastante grande). Por lo que es mejor explorar otra alternativa

 

Alternativa para gran escala: espejo

Debido a las dimensiones y aprovechando el brillo del objeto, lo más conveniente es hacer un sistema abierto. Dicho sistema remplaza el pequeño orificio por un pequeño espejo (preferible de cosmética que tienen vidrio muy fino para reducir cromatismo)

 

 

Lo que sí hay que tener en cuenta es que la pantalla donde se proyecta debe estar al cubierto porque la imagen es algo difusa y tenue.

Dato!!! Cuando realicé la prueba (12m de distancia entre el espejo y la pantalla) con 4 mm de apertura (según petzval), la reducción de luz fue de 786 veces (demasiado). Cuando lo hice con el de 6 la reducción fue de 349 veces. De haberlo hecho con 5, hubiera sido de 503 veces.

 

La ecuación de Petzval no es recomendable aplicarla en estos casos, ya que al agrandar el sistema el F/n (relación apertura y distancia al plano de proyección) incrementa muchísimo también.

 

Probablemente, la forma más simple de estimar el tamaño del espejo sería dividir el tamaño de la imagen por un valor (entre 25 y 20) de esa forma nos aseguramos de que no haya tanta caída en el brillo, aunque perdiendo definición (de nada sirve una imagen bien definida si no se puede ver).

 

 

Algo de practica:

Supongamos que quiero un sistema donde se pueda apreciar algún detalle, entonces debemos pensar en una apertura (tamaño del espejo) de 6 mm o mayor, solo para asegurarme una resolución de aprox. 1 arc min.
Conscientes de la limitación de luminosidad, multipliquemos esa apertura (6mm) por algún valor entre (20 y 25) tomemos 22. Esto nos da una imagen (disco solar) de 132mm, por lo que la distancia entre la pantalla y el espejo será de (132*107=14124) 14.12 metros.

Seamos más ambiciosos y probemos con una apertura de 10mm… con la lógica anterior tenemos, una imagen de 220mm y una distancia entre espejo y pantalla de 23,5 metros.

 

No hay que olvidar que el sol cambia de posición en el cielo conforme pasa el tiempo, por lo que es necesario hacer correcciones en la posición del espejo también. Piensen bien si quieren hacer un sistema muy largo, vas a caminar más que disfrutar (al menos que lo estés filmado) 

 

 

 

Otra aplicación

los sistemas de cámara oscura (caja cerrada con orificio) se emplea en buscadores en óptica lista para la observación solar (telescopios solares). Son tubos con un plástico o vidrió traslucido en un extremo y un orificio en el otro (con el tamaño suficiente para ver el sol).

 

 

 

Espero esto le sea útil a alguien

¿Qué opinan de la simpleza de esta óptica? ¿qué opinan de que cobren más de 50 euros por el buscador? ¿no es mejor armarse un buscador uno mismo?

 

corto un cacho del caño de la cortina y lo armo con eso, me gasto los 190 euros del “coronado” en otra cosa.

 

Quien tenga una impresora 3D ya sabe… se la dejo picando.

 

 

 

 

 

 

[fgerman74]

Gracias por la info técnica. Te dejo la foto que dejé en el post anterior. Coincido que el espejo debe ser lo más fino posible o de primera cara para evitar aberraciones.

 

[diego19771]

Buena data.

Con respecto al buscador: enfocar el sol con telescopio no se necesita buscador, con un carton ya esta, lo pones a 90 grados del telescopio y cuando la sombra que proyecta tu conjunto telescopio mas todo lo que tengas tripode, camara etc es igual a como verias el equipo de frente, listo el sol en el centro del primario!!!, el mismo sol te ayuda a ser enfocado!!, con las estrellas mas lejanas y de noche la cosa cambia drasticamente!!!

[645nahC]

@diego19771 Sii... yo me guié por la sombra cuando hice  la captura del eclipse pasado... es mas fácil

 

@fgerman74 ese es el espejo (ni por casualidad es de primera superficie) la apertura es una tira de papel... uso la grande para ver donde estoy apuntando y después cambio a la chica...