03/10/2015
Un poco de Historia
(tránsitos planetarios)
Formación de imágenes y difracción
Observaciones
experimentales
Puntos clave para
un trabajo futuro
El Efecto de la
Gota Negra
Un efecto clásico de cierta controversia
Tránsito de Venus


El paso aparente de Venus sobre el disco
solar.
Conocido, registrado y calculado por las
culturas prehispánicas.
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“Importancia” del tránsito de Venus


El tránsito podría haber sido empleado para determinar las
longitudes de cuerdas geométricas del disco solar (desde
diferentes puntos de la Tierra) y conocer la escala de distancias
del Sistema Solar (paralaje del Sol, propuesta de Halley.U.A.).
El método se basa en medición del tiempo de tránsito (medición
del tiempo esperada ± 2 s).
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Primeros registros de la Gota Negra




Expedición del Capitán James Cook (Tahití, 1769).
La Gota Negra, ¿evidencia de la atmósfera venusina?
¿Producida por turbulencia atmosférica cuando se registra en Tierra?
Limita la medición del tiempo de tránsito a ±1min (lo arruina todo).
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Cuatro contactos

La hipótesis del “efecto de
irradiación”: aparente extensión
de luz desde áreas brillantes
dentro de cualquier área adyacente
oscura ¿origen físico?
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Tránsito de Mercurio
TRACE
Transition Region and Coronal
Explorer (pixel de 0.5 seg arco)
NASA


Hoy se sabe que Mercurio tiene atmósfera despreciable,
pero muestra Gota Negra en sus tránsitos.
Secuencia adquirida fuera de la atmósfera terrestre.
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Difracción y bordes



Efecto ondulatorio que ocasiona una desviación del comportamiento
geométrico de líneas rectas.
Aparece cuando un frente de onda es obstaculizado parcialmente.
Sombras Banda o Sombras Voladoras (eclipses totales de Sol )
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El efecto observado con los
dedos…

¿de cuál de los dedos parte la Gota Negra?
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Funciones de Transferencia I
Caso incoherente (desenfocamiento)
1
1
F unción de Tra ns ferencia
H0 i
H14 i
H12 i
0.5
H34 i
H1 i
0
H2 i
 0.194
0.5
20
15
10
 20
5
0
i
frecuencias espaciales
5
10
15
20
19.844
0
1/4
1/2
3/4
1
2
e3 ( A  r  s ) 

B  A
B
B
T
 r
La  descripción del proceso de formación de imágenes
 
puede incluir algunos efectos ondulatorios (difractivos, de
bordes) mediante las Funciones de Transferencia.
Una Función señala la manera en que las frecuencias
espaciales son transmitidas por el sistema óptico y su
contribución en la imagen.
 s
 r

A

A
T
T
 s
T
B

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Funciones de Transferencia II
bordes 1-D
1
imágenes desenfocadas
1
Borde1 i
Borde2 i
1.3
1.2
0.5
1
New1DF14 i  New2DF0 i
0
New1DF14 i  New2DF12 i
0
20
15
10
5
0
 20
5
10
15
20
xi
19.844
Productos con desenfocamiento
0.998
1
0.998
New2DF2 i
2.549  10
0.5
New2DF34 i
3
2.549  10
0
200
 128
100
0
i
100
New1DF14 i  New2DF34 i
0.6
New1DF14 i  New2DF1 i
New1DF14 i  New2DF2 i
1
0.4
0.2
New1DF0 i
New1DF0 i
0.8
New1DF14 i  New2DF14 i
2.546  10
3
0
0.5
40
30
20
10
 40
0
10
20
30
i
40
40
3
1.2
0
200
200
127
 128
100
0
i
100
200
127
1
New1DF1 i  New2DF0 i
New1DF1 i  New2DF12 i
0.8
New1DF1 i  New2DF14 i


Más de acuerdo con el análisis de
astigmatismo por Guido Horn
D’Arturo.
De mayor generalidad, por poder
incluir más aberraciones y efectos
difractivos.
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New1DF1 i  New2DF34 i
0.6
New1DF1 i  New2DF1 i
New1DF1 i  New2DF2 i
0.4
0.2
2.595  10
3
0
40
 40
30
20
10
0
i
10
20
30
40
40
Simulaciones, PSF y apodización
PSF: función de
respuesta puntual.
T.Fourier {Pupila}
Apodizar: suprimir
distribuciones no
deseadas en la PSF para,
por ejemplo, mejorar la
resolución del sistema.
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Observaciones experimentales



Dependencia de la asimetría
Distancia entre los bordes
Contraste entre objetos (¿vidrios?)
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Asuntos clave

A corto plazo
– experimentos (distancia entre objetos, contraste)
– simulaciones

A largo plazo
– análisis teórico y experimental de la influencia de la separación
entre los objetos en la formación de la Gota Negra
– análisis teórico y experimental de la influencia del contraste
entre los objetos en la formación de la Gota Negra
– estudio de la amplitud y fase óptica del problema
– ¿apodizador de gotas negras?
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Gotas de oscura lluvia



Black Drop effect. The appearance of a dark band connecting Venus
and the Sun during the beginning and end of transits. It is caused by
the presence of an atmosphere on Venus.
http://scienceworld.wolfram.com/astronomy/BlackDropEffect.html
Black Drop effect. The black drop effect was long thought to be due
to Venus’ thick atmosphere, and indeed it was held to be the first
evidence that Venus had an atmosphere. However, it is now known to
be an optical effect due to Earth’s turbulence atmosphere. Indeed, with
precise measurements a black drop effect was observed during the
1999 and 2003 transits of Mercury…
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_drop_effect
The transit of Venus and the Notorious Black Drop.
On the “irradiant effect”…¿efecto de difusión en registro? O¿qué?
http://www.metaresearch.org/home/Viewpoint/blackdrop.asp
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El Efecto de la Gota Negra