Entra el sol por la ventana a través de una persiana bajada casi del todo. En la penumbra de la habitación, la pared se llena de manchitas de luz del sol que se cuela por cada uno de los agujeros de la persiana. Filas de manchitas iguales unas a otras de arriba a abajo. Columnas de manchitas que no son iguales de izquierda a derecha. Las de la izquierda son pequeñas, nítidas y aisladas mientras que las de la derecha son grandes, borrosas y superpuestas. Las de la izquierda tienen forma ovalada, la misma forma que los agujeros de la persiana por los que se cuela la luz, mientras que los de la derecha son circulares, como el sol que entra por los agujeros. ¿Qué ha pasado por el camino?
Si el sol fuera un punto proyectaría sobras siempre nítidas y siempre reproduciendo la forma del objeto que la proyecta; en este caso todos los agujeros de la persiana producirían sombras ovaladas nítidas, como las de la parte izquierda de la fotografía. Con una fuente de luz puntual no hay medias tintas, a cada lugar de la pared o llega luz o no llega, solo hay zonas iluminadas y zonas de sombra.
Sin embargo el sol tiene una extensión, es un disco que emite luz desde todos los puntos, y eso introduce una tercera categoría: la penumbra. Además de los puntos iluminados (aquellos a los que llega toda la luz del sol), y puntos en sombra (donde no llega ninguna), tenemos puntos donde llega luz de unos trozos del sol pero no de otros, esa es la penumbra. Todo esto se puede apreciar mejor con un dibujo que esquematice la situación.
En la figura se representan cuatro rayos, los que parten de los bordes extremos del disco solar y pasan por los extremos del agujero en la persiana. Está en gris más claro el que partiendo del lado superior del sol pasa por el lado superior del agujero (y el correspondiente por debajo). La zona comprendida entre estos dos rayos es la zona iluminada, lo que queda entre ellos es la parte a la que llega luz de todos los puntos del sol. Sin embargo vemos que esa zona va disminuyendo a medida que nos alejamos de la persiana hasta llegar a desaparecer.
Después de ese punto los rayos se cruzan y la imagen de la fuente de luz se invierte. Esa imagen se va haciendo cada vez más grande según nos alejamos del agujero de la persiana. Pero también se va haciendo más difusa, ya que a su alrededor hay una zona de penumbra (entre los rayas claros y los oscuros) que también se hace mayor con la distancia.
La habitación donde la persiana proyectaba esa detallada secuencia de sombras y penumbras es la de un hospital, y un poco más abajo de lo que sale en la foto un niño se reponía de una operación de apendicitis. La operación se realizó por laparoscopia a través del ombligo, sin ninguna incisión en la piel. Las mismas leyes de la física que sirven para entender las manchas de luz en la pared se utilizaron para diseñar el sistema de visión con el que el médico pudo ver el interior de la cavidad abdominal, sin abrirla y trabajar allí resolviendo con unas mínimas consecuencias un problema que siglos atrás era mortal. ¿No es impresionante lo que hacen los científicos?
Esta anotación ha sido realizada por Joaquín Sevilla (@Joaquin_Sevilla) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.
Óptica | Annotary
[…] culturacientifica.com […]
El sol que entra por la ventana
[…] El sol que entra por la ventana […]
Hitos en la red #12 | Naukas
[…] En ciencia suele ocurrir que preguntas triviales nos lleven a consideraciones de mucho calado para intentar responderlas. Una persiana bajada y el sol que se cuela por sus rendijas son el escenario perfecto para una de estas preguntas. Joaquín Sevilla en El sol que entra por la ventana. […]
LEGVIIGPF
Uhmmmm. No estoy yo seguro de que que sea cierto que la penumbra sea consecuencia de que el sol tiene una extensión, más bien se debe a que parte de los rayos, al atravesar el agujero, rebotan contra los bordes y se desvían, provocando esa penumbra. El número de rebotes dependerá del ángulo de incidencia, teniendo en cuenta que el tamaño aparente del sol es menor que el de la ventana.
Por cierto, que este fenómeno tiene aplicación en fotografía. En principio cuánto más pequeña es la obturación (el agujero por el que penetra la luz) mejor es el enfoque, y podemos tener enfocado desde el primer plano hasta el infinito, pero si el agujero es demasiado pequeño aparece ese mismo fenómeno, y se vuelve a perder enfoque, sobre todo en el infinito.
Carlos
Correcto, es porque el sol es un foco con ancho, y no puntual.
Eso sí, como las fotos de @DonMostrenco, si el foco tiene forma de media luna, las sombras tenderán a convertirse en medias lunas (y por esto entré en esta página) independientemente de si la forma del hueco es un óvalo, un triángulo o una estrella.
Pablo Rodríguez
«La operación se realizó por laparoscopia a través del ombligo, sin ninguna incisión en la piel.»
Utilizan el ombligo para realizar la incisión.
Pablo Rodríguez (@DonMostrenco)
Os dejo aquí unas imágenes de sombras de hojas de un árbol durante un eclipse anular que hablan por sí solas:
https://www.google.es/search?q=annular+eclipse&safe=off&es_sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=KvlLU6n6MI3Z0QWZ4oDYBw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1920&bih=1019#q=tree+shadow+during+eclipse&safe=off&tbm=isch&imgdii=_
Por cierto, el Pablo Rodríguez del comentario anterior debe ser tocayo mío… pero no soy yo.
Valentina
La luz que entra por la ventana va para adelante o también para los costados de la ventana? Gracias.
Carlos
Siempre en línea recta. Si puedes ver el sol (no lo mires, jeje) es que el sol te está dando en la cara.