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  • El efecto Tyndall


    ricardo

    Este efecto óptico esta relacionado con muchos fenómenos astronómicos y atmosféricos.

    El efecto Tyndall.

    ¿Alguna vez has visto la luz del Sol pasando entre nubes gruesas, haciendo hermosos haces hacia abajo?

    O cuando te despiertas a la mañana ¿No has visto pasar los haces de luz a través de la persiana, que se ven rectilíneos hasta que iluminan la pared?

    tyndall haces nubes.jpg

    Al principio no parece nada extraño, salvo un detalle: un haz de luz no debería ser visible. Solo se ve cuando pega contra un objeto fisico. Para probarlo, si tenes un láser, apaga la luz e ilumina la pared: el láser no se ve hasta que choca contra la pared o algún objeto físico.

    Entonces ¿Como se ven esos haces de luz?

    Para entenderlo primero tenemos que ver algunas cosas.

     

    Los coloides

    Un coloide es la suspensión de partículas pequeñas en un medio. Estas partículas pueden ser sólidas, liquidas o gaseosas. El medio donde están suspendidas también puede estar en cualquiera de las tres fases.

    Todos estamos en contacto con coloides a diario, sin saberlo.

    Por ejemplo: Si las partículas son sólidas y el medio gaseoso, estamos en presencia de humo, como el de los cigarrillos. Si son liquidas en gas, es niebla o un spray. Una emulsión es un coloide liquido-liquido, como la mayonesa.

    ¿Pero que diferencia hay con una solución? Si recordas lo que viste alguna vez en química, una solución es una suspensión de moléculas en un medio. Parece la misma definición que la de un coloide, pero no lo es: la diferencia es el tamaño de las partículas suspendidas: en un caso (la solución) son moléculas, del orden de tamaño de diezmillonésimas de milímetro. En el otro, las partículas son cientos o miles de veces mayores.

    Esta pequeña diferencia produce efectos observables. Por ejemplo si coloco en un vaso con agua un poco de sal (solución), y en otro agua con unas gotas de leche (coloide) e ilumino ambos vasos con un láser,  la solución común no mostrará el haz de luz atravesándola (la sal), en cambio la leche si.

     

    tyndallsncoloide.jpg

    Puede verse claramente el efecto Tyndall. El vaso de la derecha tiene una solución, mientras que el de la izquierda contiene un coloide. 

    El haz de laser solo se ve en el segundo. Este fenómeno se llama efecto Tyndall, y es la dispersión de la luz al atravesar de un coloide. Se puede utilizar justamente para distinguir coloides de soluciones.

     

    ¿Cómo funciona?

    El coloide tiene partículas de un tamaño mucho mayor que las de una solución -que de tamaño molecular-, por lo que la luz ilumina las pequeñas partículas, haciéndolas visibles. Esto lo hace mas aun cuando las partículas son del orden de tamaño de la longitud de onda de la luz,  cuando mas que reflejar, dispersan la luz incidente.

     

    En el diagrama abajo a la derecha, dos haces de luz celestes entran desde la izquierda. El primero, sigue de largo a traves de la solución. El segundo choca y es dispersado por una partícula coloidal. Aclaramos que el fondo moteado representa a las moleculas.

    Ahora podemos responder porque se ve la luz entre las nubes: están iluminando la niebla suspendida. En el caso de la luz entrando por las persianas, están iluminando las partículas sólidas suspendidas en el aire.

    Las partículas de un coloide son tan pequeñas que el choque continuo con las moléculas del medio es suficiente para mantener las partículas en suspensión.  El movimiento al azar de las partículas bajo la influencia de este bombardeo molecular se llama movimiento browniano.

     

    tyndall.jpg

     

    ¿Se ve el efecto Tyndall en otros fenómenos meteorológicos o astronómicos?

     

    Si. En varios.

    El color del cielo.

    tyndall azul cielo.jpg

    El azul del cielo. el observador 1, tiene el Sol muy alto sobre el horizonte, y la dispersión de la luz azul es muy grande, y ve el cielo de ese color. Para el observador 2 en cambio, la luz ya ha sido dispersada, llegandole solamente el color rojo.

    Ese el el motivo de los atardeceres o amaneceres rojizos.

    Tyndall estaba interesado fundamentalmente en este fenómeno. La dispersión de la luz es mayor cuando la longitud de onda de la luz es similar al tamaño de las partículas suspendidas. Para la atmósfera, esta máxima dispersión está en el color azul, y por eso vemos el cielo de ese color.

    Cuando el Sol está cerca del horizonte, la luz azul ya ha sido dispersada, y lo único que nos llega es el rojo. Por eso los atardeceres y amaneceres son de color rojizo.

     

     

     

    La luz zodiacal y todos los fenómenos asociados.

    A veces, en una noche muy oscura, puede observarse una pirámide de luz cerca del horizonte, centrada en el Sol. No es fácil de ver, porque es más débil que la Vía Láctea.

    Este 'triángulo' se llama luz zodiacal. Se debe a una nube de partículas que rodea al Sol, en el plano del Sistema Solar. En la imagen de la derecha, puede verse entre las estrellas abajo, detras de la linea roja, que es la ecliptica. Arriba puede verse la Via Lactea. Note que es mas debil.

     

    Su origen se debe a colisiones de partículas mayores o a los restos que quedan de los pasos de los cometas.

    Estas partículas interplanetarias, aunque no son un coloide tradicional, producen el efecto Tyndall de la luz solar en ellas. Dispersan la luz del Sol y se hacen visibles.

     

     

    zodiacal_seip_labelled.jpg

     

    La Cola y Anticola de los cometas

     

    Los cometas tienen dos tipos de colas: una es de gas y la otra de polvo. La de polvo se hace visible fundamentalmente por el efecto Tyndall. A veces los cometas muestran un apéndice por delante de la cabeza, como señalando al Sol, y el sentido opuesto de la cola; en este caso el efecto Tyndall es la dispersión sobre las partículas del cometa que están por delante de él, y que se suman porque las vemos de costado, en el momento que la Tierra pasa por el plano de la órbita cometaria.  

     

    Abajo, se puede ver un cometa en distintos momentos. En la segunda y tercera imagen, tiene muy desarrollada la anticola, hacia la derecha, en el momento en que la Tierra pasaba por el plano de su órbita.

     

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    Editado por ricardo

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  • Astronomia Definición

    La astronomía es la ciencia que estudia los cuerpos celestes del universo, incluidos las estrellas, los planetas, sus satélites naturales, los asteroides, cometas y meteoroides, la materia interestelar, las nebulosas, la materia oscura, las galaxias y demás; por lo que también estudia los fenómenos astronómicos ligados a ellos, como las supernovas, los cuásares, los púlsares, la radiación cósmica de fondo, los agujeros negros, entre otros, así como las leyes naturales que las rigen. La astronomía, asimismo, abarca el estudio del origen, desarrollo y destino final del Universo en su conjunto mediante la cosmología, y se relaciona con la física a través de la astrofísica, la química con la astroquímica y la biología con la astrobiología.

     

    Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir, en algunos casos, en laboratorio, la ejecución de fenómenos celestes, como, por ejemplo, la química molecular del medio interestelar. Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente sobre el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.

    La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Edmund Halley han sido algunos de sus cultivadores. La metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la Astronomía comenzó con el desarrollo de la mecánica celeste y con las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la Astronomía se había desarrollado como una ciencia formal, con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.

     

    La palabra astronomía proviene del latín astrŏnŏmĭa /astronomía/ y esta del griego ἀστρονομία /astronomía/. Está compuesta por las palabras άστρον /ástron/ 'estrellas', que a su vez viene de ἀστῆρ /astḗr/ 'estrella', 'constelación', y νόμος /nómos/ 'regla', 'norma', 'orden'.

    El lexema ἀστῆρ /astḗr/ está vinculado con las raíces protoindoeuropeas *ster~/*~stel (sust.) 'estrella' presente en la palabra castiza «estrella» que llega desde la latina «stella». También puede vérsele en: astrología, asteroide, asterisco, desastre, desastroso y muchas otras.

    El lexema ~νομία /nomíā/ 'regulación', 'legislación'; viene de νέμω /némoo/ 'contar', 'asignar', 'tomar', 'distribuir', 'repartir según las normas' y está vinculado a la raíz indoeuropea *nem~ 'contar', 'asignar', 'tomar', distribuir'; más el lexema ~ία /~íā/ 'acción', 'cualidad'. Puede vérsela en: dasonomía, macrotaxonomía, tafonomía y taxonomía.

    Etimológicamente hablando la astronomía es la ciencia que trata de la magnitud, medida y movimiento de los cuerpos celestes.

  • ¿Qué es la astronomía observacional?

    La astronomía observacional es una rama de la astronomía que se encarga de recopilar y almacenar la información acerca del universo observable, en contraste con la astronomía teórica, que se ocupa principalmente de calcular las implicaciones medibles de los modelos físicos. Esta es la práctica y el estudio de la observación de cuerpos celestes por medio del uso de telescopios y otros instrumentos astronómicos.

    Como ciencia, el estudio de la astronomía se ve algo obstaculizado por el hecho de que los experimentos directos con las propiedades del universo distante no son posibles. Sin embargo, esto es parcialmente compensado por el hecho de que los astrónomos tienen un vasto número de visibles ejemplos de fenómenos estelares que pueden ser examinados. Esto permite que los datos de observación se puedan representar en gráficos y tendencias generales. Ejemplos cercanos de fenómenos específicos, como las estrellas variables, puedan entonces ser utilizadas para inferir el comportamiento de este tipo de estrellas que se hallan mucho más alejadas. Estos puntos de referencia pueden por lo tanto ser empleados para medir otros fenómenos en ese vecindario, incluyendo la distancia a una galaxia.

     

    Equipo de observación

    El equipo y las técnicas necesarias para estudiar un fenómeno astrofísico pueden variar muchísimo. Muchos fenómenos astrofísicos de interés sólo pueden ser estudiados mediante el uso de tecnología muy avanzada y simplemente no se conocían hasta muy recientemente.

    La mayoría de observaciones astrofísicas se realizan utilizando el espectro electromagnético.

    La radioastronomía estudia radiaciones con una longitud de onda mayor que unos pocos milímetros. Las ondas de radio suelen se originadas por objetos fríos, incluyendo gas interestelar y nubes de polvo. La radiación cósmica de microondas de fondo es la luz del Big Bang con un corrimiento al rojo. Los púlsars fueron detectados por primera vez a través de microondas. El estudio de estas ondas requieren radiotelescopios muy grandes.

    La astronomía infrarroja estudia las radiaciones con longitudes de onda demasiado largas para ser visibles pero más cortas que las ondas de radio. Las observaciones infrarrojas suelen realizarse con telescopios similares a los telescopios ópticos habituales. Objetos más fríos que las estrellas (como planetas) se estudian normalmente a frecuencias infrarrojas.

    La astronomía óptica es el tipo más antiguo de astronomía. Los instrumentos más comunes son telescopios y espectroscopios. La atmósfera terrestre interfiere en mayor o menor medida con las observaciones ópticas, así que se utilizan ópticas adaptativas y telescopios espaciales para obtener la mayor calidad de imagen posible. En este rango, las estrellas son altamente visibles, y pueden observarse espectros químicos para estudiar la composición química de estrellas, galaxias y nebulosas.

    La astronomía con rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma estudian procesos muy energéticos como púlsares binarios, agujeros negros, magnetars y muchos otros. Estos tipos de radiación no atraviesan la atmósfera terrestre, por lo que son estudiados desde telescopios espaciales como RXTE, el Observatorio de Rayos X Chandra y el Observatorio de rayos gamma Compton.

    Aparte de la radiación electromagnética, pocas cosas originadas a grandes distancias pueden observarse desde la Tierra. Se han construido observatorios de ondas gravitacionales, pero éstas son extremadamente difíciles de detectar. También han sido construidos observatorios de neutrinos, algunos como el Super-Kamiokande están dedicados al estudio de eventos astronómicos que emitan neutrinos, como la explosión de supernovas. Se pueden observar rayos cósmicos, consistentes en partículas de gran energía colisionando con la atmósfera terrestre, como por ejemplo se halla el Observatorio Pierre Auger.

    Las observaciones pueden variar también según la escala de tiempo. La mayoría de observaciones ópticas llevan de varios minutos a horas, de manera que los fenómenos que cambian más rápidamente no pueden ser fácilmente observados. De cualquier manera, los datos históricos de algunos objetos están disponibles desde hace siglos o milenios. Por otro lado, las observaciones a través de radio pueden examinar eventos en escalas de milisegundos o combinar años de datos.

    La forma en que cambian las estrellas, o evolución estelar, suele representarse colocando las distintas variedades de estrellas en sus respectivas posiciones del diagrama Hertzsprung-Russell, que muestra los distintos estados de un objeto estelar, desde su nacimiento hasta su muerte. La composición material de los objetos astronómicos puede ser examinada utilizando fotometría, espectroscopia, radioastronomía o un observatorio astronómico15.

  • ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:

     

    Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes.
    Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior.
    Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!

     

    Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más.
    Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.

     

    El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:

     

    Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol.
    Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0

     

    Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más.
    El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión. 

     

    Recomendamos leer ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Introducción a las monturas de telescopios

    Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.

     

    Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.

     

    Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial. 

     

    Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.

    Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad. 

     

    Ver todas las monturas

     

    Introducción a las cámaras para astronomía

    Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de "talla única" que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.

     

    Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.

     

    Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras planetarias, lunares y solares.

     

     

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