ECLIPSE DEL SOL, 20 de marzo de 2015

Proyección del eclipse solar del 20 de marzo
(puede observarse claramente la nubosidad que le acompañó)

Todos sabemos ya lo que es un eclipse. Desde la antigüedad el ser humano ha sentido una mezcla de fascinación y terror ante este hecho astronómico que, de manera simple, ocurre cuando la Tierra, la Luna y el Sol se encuentran alineados. En general, asociado a malos augurios, no eran observados en la antigüedad con la curiosidad actual.

Los eclipses pueden ser solares o lunares, totales o parciales. Además, un eclipse lunar pueden ser penumbral (la Luna no se introduce dentro de la sombra terrestre pero sí lo hace en la llamada zonal de penumbra) que son prácticamente imperceptibles para el observador. Por su parte, un eclipse solar puede ser anular cuando nuestro satélite no se muestra lo suficientemente grande (por el carácter elíptico de su órbita) como para cubrir completamente el Sol. Además, los eclipses se presentan por parejas. Uno lunar y otro solar separados por 15 días. Este año, la primera pareja se produce en marzo-abril (total de Sol y Luna) y en septiembre (parcial de Sol y total de Luna). Que se produzcan, no quiere decir que sean visibles desde nuestra posición geográfica.

Por cierto, otro motivo para que se produzcan los eclipses es el hecho fortuito de la semejanza de tamaños que presentan la Luna y el Sol para un observador terrestre (alrededor de medio grado). Si, por ejemplo, la Luna estuviera más lejos presentaría un diámetro aparente menor y el espectáculo de un Eclipse Total de Sol no podría ocurrir.

El último eclipse de Sol, ocurrido ayer 20 de marzo, no pintaba muy bien por tierras andaluzas. Fue visible como eclipse total en una franja de más de 450 km de anchura por el Atlántico norte, pasando por Islandia y Escocia, por ejemplo. En el resto de Europa fue parcial. En la península ibérica duraría unas dos horas y quince minutos (de 9:00 a 11:15, aproximadamente). Lo malo no era que fuera parcial, lo malo era que la información meteorológica daba cielo nublado y alta probabilidad de precipitaciones... Pero al final tuvimos algo de suerte, y aunque durante todo el día estuvo nublado y lloviendo, entre las 9 y las 11 las nubes se abrieron lo suficiente como para ver el eclipse a ratos.

Cielo nublado y lluvia durante todo el 20 de marzo

Para observarlo, como ya se ha dicho cientos de veces, hay que huir de gafas de sol, radiografías, cristales ahumados o la mayoría de las gafas de soldador. Los daños oculares pueden ser muy serios y permanentes. La mejor opción, y más cara, es la de utilizar un telescopio solar. Sin embrago, no es la única. Existen muchos otros medios más allá de las gafas específicas para eclipses:

- Métodos indirectos: fotografiar una pared blanca orientada hacia el Sol durante durante el eclipse. Si lo hacemos a intervalos de dos o tres minutos podemos observar cómo va perdiendo luminosidad de manera gradual.

- Métodos de proyección: solo necesitas el tubo de cartón de un rollo de papel de cocina, un trozo de papel de aluminio y una goma elástica. Coloca el papel de aluminio en uno de los extremos del tubo y sujétalo con ayuda de la goma elástica. Hazle un agujero pequeño en la zona central, ponlo en dirección al Sol y proyecta la imagen sobre una superficie blanca. Listo para seguir el eclipse.

En nuestro caso optamos por un método de proyección llamado SolarScope. A través de un tubo captamos la luz procedente del Sol y con ayuda de un pequeño espejo lo proyectamos sobre una pantalla.

Montaje del SolarScope

Imagen proyectada del eclipse (al inicio del mismo)

Este es un pequeño vídeo con algunas de las imágenes obtenidas. Hay momentos del eclipse que los perdimos por la nubosidad y otras partes que las nubes nos acompañaron.

El próximo eclipse que se podrá observar será de Luna y Total. La madrugada del 27 al 28 de septiembre tendremos tres horas de espectáculo gratuito.

LO QUE EL OJO NO VE: LUZ INFRARROJA

La Radiación Infrarroja, es parte de la radiación electromagnética y térmica. En el espectro electromagnético, con respecto a la longitud de onda, se sitúa por encima de la luz visible y debajo de las microondas.

La Radiación Infrarroja fue descubierta en 1800 por William Herschel (1738 - 1822), un astrónomo inglés de origen alemán que en 1781 había descubierto del planeta Urano. Para el descubrimiento de la Radiación Infrarroja, Herschel colocó un termómetro de mercurio con el bulbo ennegrecido, en el espectro de dispersión obtenido al hacer atravesar la luz del Sol por un prisma de cristal. De esta manera buscaba medir el calor emitido por cada uno de los colores. Observó que el punto máximo de temperatura se producía más allá de color rojo, donde no parecía haber nada. Esta fue la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta nueva radiación "rayos calóricos", que, finalmente, fue evolucionando al término más moderno de Radiación Infrarroja.

El experimento de Herschel se puede repetir de una manera muy sencilla (para observarlo de manera cualitativa). Necesitamos:

3 termómetros unidos y con el bulbo forrado con cinta aislante negra (absorbe más radiación).

Un prisma de vidrio (de este material el resultado es muchísimo mejor)

Una caja de cartón

Un soporte y pinza para el prisma

Montaje de la caja 

Los tres termómetros unidos

Se deja que los termómetros alcancen el equilibrio (unos 5-6 minutos) y se comprueban las temperaturas.

De izquierda a derecha, las temperaturas son 27, 28 y 29 grados centígrados. Corresponden a las zonas azuladas, anaranjadas y en sombra (aquí estaría el Infrarrojo). Vemos como el máximo de temperatura corresponde a la zona en sombra. Es una forma aproximada para observar esa radiación caliente fuera del espectro visible. Este experimento, para realizarlo de forma precisa, requiere de correcciones en los cálculos (por ejemplo, la dispersión de la luz por el prisma no es lineal), pero sí funciona muy bien como demostración cualitativa. Para una explicación más precisa del experimento, visita los siguientes enlaces:

Universidad Caltech Montaje

Universidad Caltech Resultados

Universidad Caltech Correcciones

Las aplicaciones de la Radiación Infrarroja son múltiples. Por ejemplo, en el sector industrial se puede destacar su uso en aplicaciones como el secado de pinturas o barnices, secado de papel, termofijación de plásticos, precalentamiento de soldaduras o curvatura, templado y laminado del vidrio. También esta radiación está presente en multitud de aparatos de la vida doméstica: mandos a distancia de la televisión, DVD, equipo de música,... el mando a distancia de la apertura de la puerta del garaje,... conexión de un ordenador con sus periféricos...

Como ya indicamos al principio, la Radiación Infrarroja está fuera del espectro visible, y por tanto, no es visible para el ojo humano. Una forma de hacerla visible es empleando una cámara fotográfica. El espectro de estos aparatos es mayor, y por tanto, la Radiación Infrarroja se hace visible al hacer una foto a cualquiera de los dispositivos que la emplean.

Esta es una simulación de lo que ve nuestro ojo y lo que "ve" la cámara fotográfica.

También la radiación infrarroja está presente en multitud de juguetes. Un ejemplo es el Air Hogs.

Este juguete es capaz de volar y cuando detecta el suelo, un otro objeto, es capaz de ascender nuevamente. La razón para poder realizar esto se encuentra en un sensor infrarrojo en su base. Fíjate en el siguiente vídeo para comprender su funcionamiento.

LO QUE EL OJO NO VE: LUZ ULTRAVIOLETA

La radiación o luz ultravioleta forma parte de la radiación electromagnética (luz) cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 400 nm y los 15 nm. En el espectro electromagnético se sitúa entre la luz visible y los rayos X. Su nombre proviene de que su rango empieza en longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta.

Algunos objetos, tienen un comportamiento muy espectacular cuando se les ilumina con luz ultravioleta: la Fluorescencia. La Fluorescencia es un tipo particular de Luminiscencia, que caracteriza a las sustancias que son capaces de absorber energía en forma de radiación electromagnética, y luego, emitir parte de esa energía en forma de radiación electromagnética de longitud de onda diferente. Veamos algunas de estas sustancias fluorescentes.

Tónica

La Tónica es, tal vez una de las sustancias fluorescentes más conocidas por todo el mundo. La bebida brilla bajo la presencia de la luz ultravioleta debido a la fluorescencia natural del sulfato de quinina presente en ella.

Detergente blanqueador

Muchos detergentes contienen abrillantadores ópticos. Estos compuestos, llamados blancóforos, absorben la luz ultravioleta de la radiación solar y la emiten nuevamente en la zona azul del espectro visible. De esta forma, la tela se ve más brillante, y la luz azul disimula cualquier tonalidad amarilla de la ropa. Estos abrillantadores ópticos también se emplean en cosméticos, plásticos, papel o jabón. Aunque en principio estos blanqueadores ópticos son inocuos para el ser humano sí se han descrito casos de erupciones cutáneas asociadas a ellos.

Billetes

La visión de un billete bajo la acción de la luz ultravioleta es una de las múltiples medidas de seguridad para evitar su falsificación. Elementos fluorescentes colocados de forma estratégica en las dos caras del billete, nos indican si son verdaderos o falsos. ¿Qué observamos bajo la luz ultravioleta?

Propiedades bajo una luz ultravioleta estándar (anverso)

• El papel del billete no resplandece, es decir, no emite luz y está oscuro. 

• Se aprecian pequeñas fibras embebidas en el papel. Cada fibra se compone de tres colores. 

• Las estrellas de la bandera de la UE, los círculos pequeños y las estrellas grandes resplandecen en amarillo. Algunas otras zonas también resplandecen en amarillo.

Propiedades bajo una luz ultravioleta estándar (reverso)

• El papel del billete no resplandece, es decir, no emite luz y está oscuro. 

• Se aprecian pequeñas fibras embebidas en el papel. Cada fibra se compone de tres colores. 

• En el centro del billete resplandecen en verde un cuarto de círculo y algunas otras zonas. El número de serie dispuesto en horizontal y la banda iridiscente aparecen en rojo.

Sellos de Correos

Al igual que los billetes, los sellos están fabricados con materiales fluorescentes para evitar su falsificación.

Clorofila

El color del extracto obtenido al extraer la clorifila con alcohol etílico es verde intenso al iluminar con luz natural. Esto se debe a que cuando la clorofila se ilumina con luz natural, absorbe la mayor parte de los colores del espectro visible a excepción de la región verde, de ahí que el extracto se vea de este color. Sin embargo, si se ilumina el extracto de clorofila en una sala a oscuras con una lámpara de luz ultravioleta, se observa un cambio radical en su color: emite luz visible de color rojo. Bajo la acción de la luz ultravioleta, la clorofila la absorbe, y emite luz visible, pero esta vez de color rojo.

La luz ultravioleta, como dijimos al principio, forma parte de la radiación solar que llega a la Tierra. dividida en A, B y C vamos a ponerla de manifiesto con ayuda de un material fotosensible a esta radiación. Fíjate en el siguiente vídeo.

El efecto fluorescente de la luz ultravioleta se puede modificar. Por ejemplo, con la tónica existen varias formas de hacerlo. Se pueden añadir sustancias que interfieran como, por ejemplo, los iones cloruro de la sal común. También se puede modificar el pH de la disolución. En medio básico, la quinina pierde su propiedad fluorescente, mientras que en medio ácido la recupera. Fíjate en el siguiente vídeo.

Última cuestión: Si la luz ultravioleta está fuera de la zona del espectro visible, ¿por qué podemos observar la bombilla de luz ultravioleta encendida al inicio de esta entrada?... La razón está en que las lámparas de luz ultravioleta comerciales emiten parcialmente en la zona violeta del espectro visible para poder observar su funcionamiento.