viernes, 4 de febrero de 2011

Analizando imagenes astronomicas 2

Despues de haber analizado a Andromeda, hoy nos toca un objeto mas raro: La estacion trenes de Constitucion, en Buenos Aires, Argentina.
Magnifico salon principal de la Estacion Constitucion.
Que puede tener de astronomico una estacion de tren?? En este caso, mucho.


ya dentro de la estacion,  al lado de los trenes.
En la estacion entre trenes y gente caminando, los techos altos con algunas roturas proyectan la luz del Sol en el piso.

Fijate en esta imagen de la iluminacion del Sol a traves de un vidrio roto del techo:
La luz del Sol pasando a traves de unos vidrios rotos del techo.
Los vidrios rotos del techo, y en particular ampliado el que deja entrar la luz que se proyecta en la imagen anterior.
Nada demasiado interesante no? Tal vez si.....

Fijate un detalle: La luz en el piso tiene bordes redondeados, en cambio la ventana del techo tiene aristas y vertices bien marcados.... Por que la diferencia?

Si la luz viaja en linea recta - y lo hace realmente- porque la imagen del piso no es igual a la imagen de la ventana?

La respuesta:

Antes de pensar en algun fenomeno optico raro, mejor pensemos en la fuente emisora de luz: el Sol.

El Sol no es puntual, sino que tiene un diametro aparente determinado, de 30 minutos de arco.

Entonces lo que sucede es lo siguiente:

Aqui podes ver el motivo. La linea azul, dentro de la iluminacion en el piso, es la forma que tendria si el Sol fuese puntual. Como tiene un diametro, ese diametro se proyecta en los bordes de la ventana, haciendo que la iluminacion tenga forma redondeada.
Quiere decir que si el Sol fuera triangular, los bordes de la imagen del piso adoptaria esa forma? SI.

Si ves abajo la imagen en detalle desde arriba, se puede observar como se redondean los bordes de la ventana con la imagen del Sol.

En verde la forma exacta de la ventana, que se dibujaria si el Sol fuese puntual. Los discos amarillos representan el Sol. La suma de todas esas imagenes dan la proyeccion que se ve en el suelo.
Que pasa si la ventana se achica?

Parece una pregunta instrascendente, pero no lo es:

Cuando sucede pasa esto:

Cuanto mas chica es la ventana, mas se supernonen las imagenes del Sol, pero el diametro no cambia. Si el agujero es lo suficientemente pequeño, se forma una sola imagen detallada del Sol.
Si el agujero es pequeño -lo suficiente para que sea brillante- se ve una sola imagen detallada del Sol!!!! Acabamos de descubrir la camara oscura!!.

La camara oscura
Una camara oscura. Se conocen desde hace nucho y es el origen de las camaras fotograficas.
La imagen proyectada del Sol no cambia de tamaño al achicarse la ventana (de ahora en mas diremos agujero). Depende unicamente de la distancia de proyeccion, no de la forma ni del tamaño del agujero.

Aproximadamente la relacion de tamaño del Sol es:

   distancia         diametro Solar 
de proyeccion
  1  metro              9 mm.
  2 metros             18 mm.
  5 metros             45 mm.
 10 metros             90 mm.
 20 metros            180 mm.

Aca tenes la razon por la cual busque la ventana de una estacion de tren y no la de una casa.

Cuando usas la de tu casa, la distancia de proyeccion es de 1 o dos metros, por lo que el diametro del Sol es de solo uno o dos centimetros, apenas notable.

En cambio en la estacion de tren, la distancia es de mas de diez metros, por lo que la imagen adopta un diametro de mas de 10 centimetros, y es facilmente visible el "redondeado".

Una imagen del Sol, producida por un agujero del techo de la estacion. Dado el diametro del Sol, la distancia del agujero es de unos 15 metros.
Para demostrar que la forma proyectada es independiente de la forma del agujero, podes ver la forma de la luz proyectada por un arbol.

Seria una casualidad que todas las hojas dejaran una forma circular entre ellas, asi que es debida a la forma de la fuente de luz.

La luz solar pasando por entre las hojas de un arbol, todas producen una forma circular.
Y como verificacion final, fijate como se ve la luz pasando por entre las hojas, durante un eclipse solar:

Fijate la diferencia con la imagen anterior, aqui la luz pasando a traves de las hojas cuando hay un eclipse. Abajo a la derecha un detalle de la luz que tiene la forma del eclipse.
Asi que podriamos decir que las estaciones de tren son como observatorios solares!!!.

Te aseguro que de ahora en mas no vas a poder ver estas imagenes proyectadas en el suelo, sin que recuerdes que es el Sol.

La proxima vez que haya un eclipse, y no tenes telescopio, ya sabes donde ir a observar.....

10 comentarios:

  1. Excelente, excelente, que buen detalle! una explicación tan sencilla y nos amplia profundamente el conocimiento. Felicitaciones!

    ResponderEliminar
  2. Ricardo:

    Muchisimas gracias por tus comentarios!!!!

    Lo que sucede es que soy muy curioso y hasta que no encuentro el motivo de algo que me llama la atencion, no puedo dormir!!!! :)

    Saludos

    ResponderEliminar
  3. que bien, con detalles como este los ancestros analizaban el cielo y su entorno, asi de sencillo, ahora creo que cundo vea una proyeccion de la luz del sol en cualquier lugar, me sentire atraido. que nota chamo,jejejeje. muchas felicidades por tu labor.

    ResponderEliminar
  4. Excelente Claudio! Muy buen trabajo!
    Felicitciones!
    Un abrazo!

    ResponderEliminar
  5. Claudio muy clara la explicacion. Es increibe como con algo tan sencillo y cotidiano nos enseñas algo nuevo todos los dias. (por lo menos para mi que me gusta el tema y no tengo mucho tiempo para indagar por otros sitios)
    Aprovecho la oportunidad para felicitarte por tu blog, muy completo, excelentes y claras explicaciones!!! besitos!!
    PD MUY BUENAS IMAGENES!!!

    ResponderEliminar
  6. Gracias Flor por tus comentarios.

    Algunas de las imagenes del articulo las saque con un MP5 asi que estoy medio sorprendido de que hayan salido tan bien!! :)

    Besos

    ResponderEliminar
  7. A La estacion de treneees! Que buenooo que genial! Muy explicativo.

    ResponderEliminar
  8. Me pareció muy buena la aplicación del conocimiento gnomónico estenopeico (cámara oscura)a la realidad cotidiana. Es un buen modo como para despertar la curiosidad a partir de presentar como extraño lo que tenemos por muy conocido y de todos los días.
    Muy bueno.
    Entre otras cosas, quiero destacar que la proporción empírica de 9mm de dámetro por cada metro de altura,arroja resultados congruentes a los trabajos teóricos del Dr Raúl PEREZ ENRIQUEZ, en ocasión de analizar en STONEHENGE, las imágenes de un pinhole o estenopo ubicado a 2,44m de altura
    muy buen trabajo.
    Rubén CALVINO
    calvinoruben@yahoo.com.ar

    ResponderEliminar

Por favor dejanos tu comentario que te responderemos a la brevedad.

Mapa del cielo GRATIS

Es difícil encontrar mapas del cielo que sean de alta calidad y gratuitos. Este mapa cumple con las dos consignas. Una pequeña región de...