SUNLIGHT / PROJECTION

¿Por qué son redondas las manchas de luz bajo un árbol?

Carretera asfaltada entre una plantación de cedros, con manchas luminosas de bordes suaves repartidas por el firme
Camino forestal en Kōchi. La luz que pasa entre los árboles deposita manchas redondeadas sobre el asfalto

Las manchas de luz bajo un árbol tienen todas la misma forma redonda, aunque los huecos entre las hojas no la tengan. No es casualidad: cada hueco actúa como un estenopo y proyecta una imagen del propio sol. Durante un eclipse parcial las manchas se vuelven medias lunas todas a la vez, y esa es la prueba.

01 / WHY ROUND

La mancha tiene la forma del sol, no la del hueco

Los huecos entre las hojas parecen triangulares, alargados o de cualquier otra forma. Y sin embargo las manchas en el suelo son todas redondas. Lo que se proyecta no es la forma del hueco, sino la del sol.

Cuando un hueco es lo bastante pequeño respecto a su distancia al suelo, funciona como un estenopo. La luz de cada punto del sol lo atraviesa en línea recta y forma en el suelo una imagen reducida del sol. El sol es redondo, y la imagen también.

Si el hueco es demasiado grande, o la distancia al suelo demasiado corta, la condición deja de cumplirse. Lo que cae entonces no es una imagen, sino una zona luminosa con la forma del hueco. Por eso algunos días las manchas son nítidamente redondas y otros, imprecisas.

02 / ECLIPSE

Durante un eclipse, las manchas se vuelven medias lunas

Mientras dura un eclipse parcial, la luna muerde el sol y deja una media luna. Si las manchas de luz son de verdad una imagen del sol, también deberían volverse medias lunas. Y así ocurre.

Todas las manchas bajo el árbol se convierten a la vez en medias lunas orientadas igual. Solo puede verse durante un eclipse, y es la ocasión de comprobar con los propios ojos —no con un cálculo— que esas manchas son una imagen proyectada del sol.

La observación es antigua. El libro 15 de los Problemas griegos se pregunta por qué la luz del sol que atraviesa un hueco cuadrado se vuelve circular, y por qué la que pasa por un cedazo, por las hojas o entre los dedos entrelazados forma medias lunas en el suelo durante un eclipse.

03 / SAFETY

Nunca mires el sol directamente

No mires el sol directamente al observar un eclipse. Mirarlo a través de un pequeño orificio tampoco es seguro: acercar el ojo a una abertura para mirar el sol puede dañar la vista.

El método seguro es mirar la proyección. Mientras se observe una imagen proyectada sobre el suelo o sobre papel blanco, no se está mirando el sol. Observar las manchas de luz bajo un árbol es exactamente ese método de proyección.

Ten cuidado también con los objetivos de cámaras y teléfonos apuntados al sol. Para el procedimiento detallado, sigue las indicaciones de organismos públicos como la guía de eclipses de la NASA.

04 / SAME PRINCIPLE

Es lo mismo que hace una cámara estenopeica

Lo que ocurre bajo el árbol es el principio estenopeico en sí: una abertura pequeña, luz que viaja recta y una superficie que la recibe. Las únicas diferencias son que la abertura es un hueco entre hojas, la superficie es el suelo y el sujeto es el sol.

También en una cámara estenopeica un orificio mayor suaviza la imagen, por la misma razón por la que un hueco ancho da una mancha imprecisa. Cambia el diámetro del orificio en el modelo siguiente y podrás comprobar esa relación en los números y en la imagen proyectada.

Una fotografía estenopeica cuyo tema es el recorrido del sol
SKETCH OF SUN 2013

05 / INTERACTIVE

Cambia el hueco, mira el suelo

Mueve el tamaño del hueco entre las hojas y la distancia hasta el suelo. Puedes comprobar tú mismo que el hueco no es redondo mientras la luz sí lo es, y encontrar el punto en que abrirlo deja de dar luz redonda.

INTERACTIVE / GAP SHAPE

La forma del hueco no es la forma de la luz

El malentendido habitual«La luz es redonda porque el orificio es redondo».

Los huecos entre las hojas casi nunca son redondos. Aun así la luz del suelo lo es, porque lo que llega allí no es la forma del hueco: es una imagen del sol.

Cada punto del hueco forma su propia imagen del sol, y esas imágenes quedan desplazadas entre sí según la anchura del hueco. Aquí ese solapamiento se dibuja como sellos con la forma del hueco, dispuestos sobre el disco solar.

Entre las hojasEste hueco no es redondo
La luz en el sueloCada sello es una imagen del sol a través del hueco
La luz en el sueloCada punto del hueco forma su propia imagen del sol, y esas imágenes quedan desplazadas entre sí según la anchura del hueco. Aquí ese solapamiento se dibuja como sellos con la forma del hueco, dispuestos sobre el disco solar.
El sol en el cielo
Tamaño de la imagen del sol
37,0 mm
Hueco ÷ imagen del sol
0,38
Extensión de la luz (aprox.)
51,0 mm
Lo que se ve
Redonda. Estás viendo el sol

Es decir

01Un hueco pequeño da sellos pequeños, y el conjunto se lee como el disco del sol. Esa es la luz moteada redonda.

02Un hueco grande da sellos grandes, y el solapamiento acaba pareciéndose al propio hueco. Deja de ser redonda.

03Las medias lunas de luz durante un eclipse parcial tienen la misma causa. Lo que se proyecta es el sol, así que cuando al sol le falta un trozo, a la luz también.

El sol mide unos 0,53° de diámetro aparente. A una distancia L (mm) del hueco, su imagen mide aproximadamente L × 0,0093. Los sellos son muestras representativas de un solapamiento que en realidad es continuo; el dibujo solo suaviza ese muestreo, no el contorno de la luz.

06 / REFERENCES

Referencias

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