12.2: El Proyector Binocular

Esta actividad hace exactamente lo mismo que nuestra cámara estenopeica: nos permite examinar la superficie del Sol de manera segura mirando una imagen proyectada. ¡Sin embargo, hay algunas diferencias importantes! A diferencia de la cámara estenopeica, los binoculares no atenúan el brillo de la imagen solar, sino que concentran la luz y la iluminan sustancialmente. El proyector binocular es más fácil de usar, no se necesita construcción y se vuelve muy fácil dibujar o fotografiar la imagen que hemos visto. El aumento de brillo hace que sea más difícil desvelar rasgos sutiles como manchas solares en el disco solar, el resplandor de la imagen intensa tiende a oscurecerlos. Sin embargo, para la visualización de eclipses, este es un método excelente que casi no requiere tiempo de configuración.

Estándares Académicos

Prácticas de Ciencia e Ingeniería

• Desarrollo y uso de modelos.
• Planeación y realización de investigaciones.
• Analizar e interpretar datos.
• Argumento desde la evidencia.

Conceptos transversales

• Sistemas y modelos de sistemas.
• Estructura y función.

Estándares científicos de próxima generación

• Sistemas espaciales (K-5, 6-8, 9-12).
• Ingeniería y diseño (K-5, 6-8, 9-12).
• Ondas y radiación electromagnética (6-8, 9-12).
• El sistema Tierra-Luna (6-8, 9-12).

Para el Educador

Datos que necesitas saber

1. ¡NUNCA mires al Sol directamente!
2. Utilizando solo un par de binoculares que permanecen en las manos del profesor en todo momento, esta actividad es perfectamente segura para todas las edades.
3. Utilizaremos los binoculares para proyectar una imagen del Sol sobre papel.
4. La imagen solar proyectada será lo suficientemente grande y brillante para que toda una clase la vea a la vez.

Docencia y Pedagogía

Una vez más, ¡cada profesor de ciencias enseña primero la seguridad! Esta actividad hace que la observación segura sea prácticamente automática. Cuando usas los binoculares para proyectar una imagen solar sobre una hoja de papel, los estudiantes deben pararse de espaldas al Sol para poder ver la imagen proyectada.

Usar un par de binoculares para proyectar una imagen solar es simple en principio, pero requiere práctica para aprender a alinear los binoculares, el Sol y el papel. ¡Tendrás que practicar esta actividad varias veces antes de realizarla frente a tus alumnos!

Toma los binoculares y concéntalos para un objeto distante como un árbol o edificio a al menos 300 metros de distancia. Recuerda mantener un lado del binocular cubierto, y comenzar con los binoculares a solo un par de centímetros del papel, luego tira del binocular hacia atrás hasta obtener una imagen grande y nítida del Sol.

El Sol es diferente cada día, las manchas solares y otras características se mueven lentamente a través del Sol. Si tienes la oportunidad de probar esta actividad durante un eclipse lunar o solar, ¡el efecto es bastante espectacular!

Resultados de los estudiantes

¿Qué descubrirá el alumno?

1. Un eclipse solar es un evento raro y maravilloso que no se puede perder. Para muchos estudiantes, esta será una experiencia única en la vida, ¡no permita que se la pierdan!
2. La Luna Nueva a veces estará perfectamente alineada para permitir que pase frente al disco del Sol, provocando un eclipse.
3. Para poder ver un eclipse total, ¡debes estar exactamente en el lugar correcto! La sombra de la Luna en la superficie de la Tierra no suele tener más de 50 millas de ancho, y la sombra traza un camino a través de la Tierra llamado el camino de la totalidad. ¡Debes estar dentro de este estrecho camino para ver un eclipse total!
4. La mayoría de la gente no verá un eclipse total, en cambio llegamos a ver un eclipse parcial porque estamos de un lado u otro del camino de la totalidad. Este sigue siendo un evento maravilloso y digno de nuestra observación y estudio.

¿Qué aprenderán tus alumnos sobre la ciencia?

1. La gente lleva varios miles de años prediciendo eclipses solares. Científicos y matemáticos hoy predicen estos eventos con una precisión maravillosa.
2. Las predicciones siguen siendo solo eso, predicciones hechas usando un modelo científico tanto como lo hemos estado haciendo a lo largo de este libro. Las predicciones modernas del momento y la extensión de un eclipse solar no son exactas. Esta es una oportunidad para que los estudiantes vean la precisión —y la incertidumbre— de la ciencia moderna en una magnífica actividad.

Realización de la Actividad

Materiales

1. Un par de binoculares. Los binoculares más grandes funcionan mejor para esto, un par de binoculares 7×50 funcionan perfectamente.
2. Una hoja de papel blanco en un cuaderno o portapapeles.

Explorando el Proyector Binocular

1. Revisa los binoculares en un árbol o edificio para ver que están enfocados correctamente.
2. Pon una de las tapas de lente en los binoculares para que la luz solo pase por un lado. Si faltan tapas de lentes, use un trozo de papel de aluminio para tapar firmemente un lado de los binoculares.
3. Apunte el extremo grande de los binoculares hacia el Sol y sostenga el papel debajo del ocular. El papel puede estar a cualquier lugar de 1-4 pulgadas de distancia para darte la mejor imagen, esto varía según los estilos y modelos de binoculares, por lo que tendrás que ajustar esto hasta que tengas la mejor vista.
4. Ahora deberías poder observar el disco solar, las manchas solares, incluso un eclipse tal como puedes con la cámara estenopeica. La ventaja de este método es que al trabajar con un compañero, tus alumnos pueden dibujar fácilmente directamente en el papel que están observando y ¡copiar lo que ven!

Preguntas de Discusión

1. ¿Cómo hace que el proyector binocular sea seguro ver el Sol?
   • Respuesta Nunca miramos directamente al Sol —sólo a su imagen proyectada en papel.
2. ¿Por qué el Sol no se ve igual cada vez que lo miramos como lo hace la Luna?
   • Respuesta: El Sol no tiene superficie sólida ni permanente. Las manchas solares que a veces vemos son tormentas magnéticas en la superficie solar, aparecen y desaparecen a medida que cambian las condiciones en la superficie del Sol, al igual que las tormentas eléctricas aparecen y desaparecen en la Tierra.

Materiales Suplementarios

Profundizando

El proyector binocular también es un excelente método para usar al intentar captar imágenes de la Luna. Saca tus prismáticos en una noche en la que la Luna esté al menos medio llena e intenta configurarlos para proyectar la imagen en una hoja de papel tal como lo hiciste con el Sol. Necesitarás un lugar oscuro para hacer esto correctamente, las luces del patio y las luces de la calle interferirán sustancialmente con la imagen. Encontrarás que la imagen proyectada es sustancialmente más tenue que la imagen solar, y esto hace que sea mucho más fácil recoger cosas como maria oscura e incluso algunos de los cráteres más grandes además de la forma de la fase lunar esa noche!

Si tienes alguna oportunidad, prueba esta actividad tanto con un telescopio como con un binocular. Encontrarás que el binocular proyecta una imagen tal como la ves en el cielo, mientras que el telescopio voltea la imagen de lado a lado o ¡incluso boca abajo! (Esto depende del tipo de telescopio que uses). La óptica es divertida y misteriosa, ¡algo que tus alumnos tendrán la oportunidad de explorar más a medida que envejezcan e ingresen a los grados superiores en la escuela!

Ser astrónomo

Hay telescopios solares dedicados que le permiten mirar directamente al Sol y ver muchas características increíbles en la superficie solar. Los telescopios solares están especialmente construidos, máquinas de un solo propósito y bastante caros, ¡incluso para telescopios!

Una vez más, es el momento de ponerse en contacto con su club de astronomía local y pedirle su ayuda. Muchos clubes tienen un miembro con un interés especial en el Sol que puede ser dueño de su propio telescopio solar; algunos clubes más grandes compran uno de estos específicamente para que el club los lleve a escuelas y eventos de divulgación. Si tu club local tiene tal instrumento, ¡a tus alumnos les espera un verdadero regalo!

Ser científico

Si tienes la suerte de observar un eclipse solar a través de un proyector binocular, encontrarás que la imagen es lo suficientemente brillante y bien enfocada como para ser fotografiada fácilmente.

Si eres capaz de tomar una fotografía del Sol cada 5-10 minutos durante un eclipse, las imágenes se pueden combinar en un video GIF o time-lapse para mostrar cómo se mueve la Luna frente al disco solar y ¡poner al Sol en eclipse!

Seguimiento

Ha habido muchos eventos famosos de eclipse en la historia y la literatura. El eclipse de Colón durante su exploración del Nuevo Mundo y A Connecticut Yankee de Mark Twain en King Arthur's Court me vienen a la mente. ¿Cuántos otros puedes encontrar?