En este proyecto se utilizan un tubo de cart on largo sin lentes ni espejos, para medir el di ámetro
del Sol de manera precisa. Para una mayor precisi ón, se requiere el uso de una c amara digital, una
computadora y algunos programas libres.
Generalidades
Se usar a un agujero en uno de los extremos del tubo para proyectar una imagen del Sol en la otra punta. Estos dispositivos utilizados para medir propiedades del Sol se denominan heli ometros y por ende son instrumentos que permiten medir el Sol.
El m etodo de proyecci on a partir de un agujero peque~no tiene sus bases en la optica geom etrica. En la gura se pueden observar las trayectorias de algunos rayos. Los rayos prove- nientes de la zona superior del objeto y de la zona inferior se cruzar an en la regi on sombreada cuyo alto ser a el di ametro del agujero. Los rayos se cruzar an primero afuera del tubo (frente al agujero) y luego en el interior. Estas trayectorias provocan que la imagen se vea invertida. En la gura se puede ver un esquema b asico del heli ometro. El tubo es esencialmente una c amara oscura larga con un hueco peque~no en uno de sus extremos (a trav es del cual pasar a la luz solar) y una \pantalla" trasl ucida en el otro extremo por donde se podr a observar.
Se necesita un agujero bastante grande para poder lograr una imagen brillante en la pantalla (4 o 5mm de di ámetro).
Adem ás, es importante que sea tan circular como sea posible. Los tri angulos formados por los conos de luz entre el Sol y el hueco y desde el hueco hasta la imagen de la pantalla son proporcionales. Intuitivamente, se puede pensar que la imagen mal proyectada ser a m as grande que una imagen te orica ideal generada por un punto perfecto y ser á m ás ancha por una cantidad igual al di ametro del hueco.
Tomando fotos para obtener los datos
Es importante tomar fotos perfectamente enfocadas de la pantalla pl astica y hay que recalcar que mientras m as cerca se tome la foto, mejor.
Es sabido que la imagen del Sol sufrir a el efecto conocido como oscurecimiento del limbo, que produce un oscurecimiento gradual de la imagen hacia el borde exterior del disco solar. Es necesario compensar este efecto pues el verdadero borde del Sol quedar an tan oscurecido que no ser a visible. Para esto, se utilizar an las ventajas de las im agenes digitales, es decir, que se incrementar a la visibilidad de algunos sectores modi cando el contraste y/o el brillo. En esta gura se puede ver una imagen tomada mediante este experimento cuyo contraste se aument o hsta el m aximo y se ajust o el brillo hasta obtener un disco solar blanco con bordes bien de nidos. Hay que tener en cuenta que el disco deber a aparecer m as grande debido a que aquellas areas que no eran detectables con el ojo, ahora comienzan a aparecer.
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Generalidades
Se usar a un agujero en uno de los extremos del tubo para proyectar una imagen del Sol en la otra punta. Estos dispositivos utilizados para medir propiedades del Sol se denominan heli ometros y por ende son instrumentos que permiten medir el Sol.
El m etodo de proyecci on a partir de un agujero peque~no tiene sus bases en la optica geom etrica. En la gura se pueden observar las trayectorias de algunos rayos. Los rayos prove- nientes de la zona superior del objeto y de la zona inferior se cruzar an en la regi on sombreada cuyo alto ser a el di ametro del agujero. Los rayos se cruzar an primero afuera del tubo (frente al agujero) y luego en el interior. Estas trayectorias provocan que la imagen se vea invertida. En la gura se puede ver un esquema b asico del heli ometro. El tubo es esencialmente una c amara oscura larga con un hueco peque~no en uno de sus extremos (a trav es del cual pasar a la luz solar) y una \pantalla" trasl ucida en el otro extremo por donde se podr a observar.
Se necesita un agujero bastante grande para poder lograr una imagen brillante en la pantalla (4 o 5mm de di ámetro).
Adem ás, es importante que sea tan circular como sea posible. Los tri angulos formados por los conos de luz entre el Sol y el hueco y desde el hueco hasta la imagen de la pantalla son proporcionales. Intuitivamente, se puede pensar que la imagen mal proyectada ser a m as grande que una imagen te orica ideal generada por un punto perfecto y ser á m ás ancha por una cantidad igual al di ametro del hueco.
Tomando fotos para obtener los datos
Es importante tomar fotos perfectamente enfocadas de la pantalla pl astica y hay que recalcar que mientras m as cerca se tome la foto, mejor.
Es sabido que la imagen del Sol sufrir a el efecto conocido como oscurecimiento del limbo, que produce un oscurecimiento gradual de la imagen hacia el borde exterior del disco solar. Es necesario compensar este efecto pues el verdadero borde del Sol quedar an tan oscurecido que no ser a visible. Para esto, se utilizar an las ventajas de las im agenes digitales, es decir, que se incrementar a la visibilidad de algunos sectores modi cando el contraste y/o el brillo. En esta gura se puede ver una imagen tomada mediante este experimento cuyo contraste se aument o hsta el m aximo y se ajust o el brillo hasta obtener un disco solar blanco con bordes bien de nidos. Hay que tener en cuenta que el disco deber a aparecer m as grande debido a que aquellas areas que no eran detectables con el ojo, ahora comienzan a aparecer.
Extrayendo la información
de las fotos
Antes de medir el tamaño
de la imagen solar, es importante encontrar la escala de la imagen; la cual es el numero de
pixeles por milímetro Por ende, lo que se debe hacer es medir el
diámetro de la pantalla plástica en pixeles y dividirlo por el diámetro real en milímetros Ahora si, se puede medir
el tamaño de la imagen solar. Se debe tomar la medida en pixeles y dividirla por la escala
para encontrar el diámetro de la imagen ideal en milímetros Sin embargo, se debe
recordar que esta imagen es más grande de lo que debería por una cantidad igual al
diámetro del agujero utilizado en el extremo del tubo. Es por esto
que es importante realizar una
medición precisa del diámetro del hueco. Es posible tomar una foto
del hueco junto a una regla y
aplicar el procedimiento descripto para el diámetro solar para tomar
la medida.
Finalmente, el tamaño
ideal para la imagen solar ser#a igual al diámetro de la imagen del
Sol en milímetros menos el
diámetro del agujero. Encontrando el diámetro
solar real Para el calculo del
diámetro del Sol, primero se debe establecer la constante de
proporcionalidad entre los triángulos mencionados anteriormente. Para esto hay que recordar que las bases y las alturas de los
triángulos son proporcionales. Si se toma como base del triangulo
mayor al diámetro real del Sol y
como altura a la distancia Tierra - Sol, entonces la misma proporción mantendrá para el
segundo triangulo cuya altura es la longitud del tubo y su base el
diámetro de
la imagen del Sol.
Luego:
Si se quiere una medici on m as precisa, se debe utilizar la mejor medida posible para la distancia al Sol. Esto puede realizarse mediante programas como Stellarium seteando la latitud, longitud y zona horaria del lugar. De esta forma se puede obtener la distancia al Sol en el momento en que fue tomada la imagen. Además, posiblemente se pueda obtener una mejor precisi ón si se utiliza un tubo de PVC en lugar de uno de cart ón. El problema de este ultimo es que el viento gradualmente puede arquear el tubo de cart on luego de lo cual no podr á volverse a su forma original. Esto no deber a ocurrir con un tubo de PVC.
El diámetro del Sol formalmente establecido es 1.391.020 km
Créditos: Astro Maven
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