El Infrarrojo: no podemos verlo, pero que sabemos que está ahí

El comunmente llamado “Infrarrojo” o también conocido como radiación infrarroja o radiación térmica es una radiación electromagnética (combinación de campos eléctricos y magnéticos cuya velocidad de propagación es “c” en el vacío) descubierta por el astrónomo alemán William Herschel.

El nombre de Infrarrojo significa “inferior al rojo” debido a que fue descubierta tras descomponer la luz visible en un prisma (mostrándose el espectro de luz, es decir los siete colores del arcoiris), siendo el violeta el color que estaba en primer lugar y el rojo en último lugar. Evidentemente, la radiación infrarroja se encontró en un lugar cercano al color rojo que se mostraba debido a la descomposición de la luz realizada por el prisma.

Pero, ¿exactamente como fué descubierto?, el método empleado por Herschel puedes realizarlo perfectamente en casa para así poder comprobar la existencia de la radiación infrarroja. A continuación describo los materiales necesarios y el procedimiento.

Necesitas:

  • Tres termómetros (3)
  • Un prisma (1)
  • Un rotulador permanente de color
    negro
    (1)
  • Una caja de cartón (1)
  • Una hoja de papel blanco (1)
  • Pasos a seguir:

  • 1.- Cogemos nuestros tres termómetros, y pintamos el bulbo de los mismos con el rotulador permanente, ojo!, ha de ser de color negro para que se absorba con mayor facilidad el calor.
  • 2.- Colocamos la hoja de papel en el fondo de la caja de cartón.
  • 3.- Colocamos el prisma en un borde de la caja, lo sujetamos con cualquier tipo de fijación (podemos recortar un trozo de la caja para fijar el prisma como si fueran dos piezas de un puzzle).
  • 4.- Cogemos nuestros tres termómetros y los colocamos en la caja, pero en una zona donde no le de luz para verificar que los tres termómetros tienen la misma temperatura.
  • 5.- Colocamos nuestros termómetros de tal modo que la luz del prisma incida sobre los bulbos que anteriormente hemos pintado. En primer lugar colocamos un termómetro en la zona azul del espectro, a continuación colocamos un segundo termómetro en la zona amarilla y finalmente colocamos nuestro tercer termómetro en una zona no muy lejana de la zona roja, pero sin llegar a a estar en la zona roja del espectro.
  • Ahora, solo queda medir las temperaturas de los tres termómetros, al hacerlo, veremos que el termómetro que se encuentra en la zona cercana al color rojo tiene una mayor temperatura que los otros dos termómetros.

    Con este mismo experimento, William Herschel descubrió la luz infrarroja y que además, hay luz que no es posible ver con nuestros ojos.

    Los rayos infrarrojos están asociados al calor debido a que todos los cuerpos con calor emiten radiaciones en el infrarrojo, así por ejemplo, los infrarrojos son utilizados como sistema de vigilancia nocturna, ya que en ausencia de luz visible, si hay un cuerpo que emite calor éste puede ser detectado. También en la investigación científica se utiliza la detección de radiación infrarroja, así por ejemplo satélites artificiales como el COBE, IRAS o el ISO han estudiado nuestra galaxia y el universo en el espectro infrarrojo.

    Una curiosidad es que éstos satélites no han tenido una vida útil muy larga debido a que, los mismos instrumentos de dichos satélites emitían calor, por lo que debían utilizar Helio líquido para bajar las temperaturas de los intrumentos que llevaban a bordo a unos pocos grados bajo cero, así, la radiación infrarroja emitida por los propios instrumentos no se vería interferida por la radiación a estudiar. Cuando dicho Helio líquido dejó de enfriar los instrumentos, dichos satélites dejaron de ser útiles en el estudio de las radiaciones infrarrojas del espacio.

    La radiación infrarroja tiene una longitud de onda mayor que la luz visible, pero menor que la microondas.

    Más Información:

    -

    -Experimento de Herschel en la banda infrarroja (Spitzer-IPAC, en Español)
    -Radiación Infrarroja (Wikipedia en Español)
    -Guía del Infrarrojo (Spitzer-IPAC, en Español)
    -Nuestro mundo en Infrarrojo (Spitzer-IPAC, en Español)

    Tirando una pelota

    Aquí va un post con el que me gustaría hacer pensar a los lectores. Ésta pregunta la realizó un profesor en clase de Física. Ahí va…

    ¿Qué pasaría si tirase una pelota en línea horizontal en ausencia de fuerzas de rozamiento?

    ¿Qué pasaría si explotases un globo de agua en el espacio?

    La respuesta la tienes en los tres vídeos que puedes encontrar en “Did you ever wonder what it would be like to pop a water balloon in space?“.

    Los vídeos que se pueden ver en la página han sido realizados en un vuelo parabólico de la NASA en un avión DC-9. El vuelo es igual que el que realizaron en el reportaje de El Mundo sobre Microgravedad.

    Como apunte (tal y como se puede leer en la página, claro está, en inglés), los globos tras ser explotados estarían durante horas oscilando hasta que terminasen por adquirir una forma esférica.

    PD: Si en la Tierra explotamos un globo esférico con agua, ¿se produce también esa esfera que se aprecia en los vídeos de los vuelos parabólicos?. La respuesta aquí.

    Perseidas 2005 (2º sesión)

    Mayor desilusión y chasco no pude llevarme a la vez en tan corto espacio de tiempo. Si en la sesión anterior pude observar 14 meteoros, en esta ocasión solo pude llegar a ver un único meteoro, ¿será cosa de Murphy?, dejémoslo mejor en un cielo casi cubierto por completo de nubes, entre los claros que se dejaban ver intentaba reconocer alguna constelación, pero mis esfuerzos resultaron inútiles, solo algunas estrellas se dejaban ver, y un único meteoro (casi en el momento en el que me iba) fueron lo único que pude ver.

    Mi gozo en un pozo :(

    Perseidas 2005 (1º sesión)

    Llevo tiempo sin escribir, y es que la verdad, necesitaba un descanso con el blog a pesar de que no suelo escribir muy a menudo. Pero tras ese periodo de descanso veraniego vuelvo con un tema y con este post tan mañanero (7:15 del 12/08/2005), y es que la ocasión tan especial lo merece.

    Como sabrás, ésta noche se ha producido la archifamosa lluvia de estrellas de las Perseidas o también conocidas (aka) como Lágrimas de San Lorenzo producidas por el paso de la Tierra a través del reguero de partículas dejado por el cometa 109P/Swift-Tuttle en su órbita alrededor del Sol.

    Éste año, al contrario que el anterior, no he contado con la presencia de ningún amigo para poder verlas, es decir que este año las he visto yo solito :P por ello me he reservado para mi mismo el plato fuerte de las Perseidas: el periodo de mayor actividad meteórica, que se produciría antes del amanecer. Así que, con éste plan me he despertado a las 5:00 de la mañana, y lo primero que he hecho ha sido asomarme por la ventana que da al patio de mi casa, el fin de asomarme no era para ver la lluvia, si no para reconocer las constelaciones y poder encontrar a Perseo (constelación de donde provenía el radiante, zona de donde proceden la mayoría de los meteoros). Al principio me ha costado un pelín reconocerlas pues dicha ventana me daba la visibilidad correspondiente a una zona del Este, pero la visibilidad no era completa, si no de un trozo de ella así que me resultaba complicado reconocer cuales eran las constelaciones que veía. Nada más asomarme me he quedado maravillado por la cantidad de estrellas visibles (que correspondían a Perseo), tras un rato mirando y de encontrar a M45 (Las Pléyades) he conseguido situarme en el cielo. Se me planteaba pues un espectáculo increíble, tendría al alcance de mi vista las constelaciones veraniegas y la mayoría de constelaciones invernales, además de un añadido: Marte.

    Tras este reconocimiento previo de la zona a observar decido echar un vistazo a la zona Oeste, bastante afectada por la contaminación lumínica (tema del que hablaré pronto y del cual debemos concienciarnos todos). En esa zona podía ver con toda claridad a Altair en la constelación del Águila (SO), Deneb en la constelación del Cisne (O) y Vega en la constelación de la Lyra (NO), tras un breve repaso he conseguido ver a Omicron 1 Cygni y Omicron 2 Cygni. Tras este periodo de reconocimiento decido ponerme en marcha de tal manera que acabo de prepararme a las 5:45 (perdiendo esos valiosos 45 minutos).

    Subo las escaleras camino de mi terraza con una imagen en mi mente, y con un deseo, no es que fuera a pedir un deseo con una estrella, es algo bien distinto. Abro la puerta de mi terraza, me agacho para evitar la mayor cantidad de contaminación lumínica y giro mi cabeza hacia el Este con el deseo de encontrármelo…, y allí estaba!!! no sabes de que hablo?, pues es simple, hablo de la constelación de Orión!, ya es visible por las mañanas!, si quieres entender porque tanta emoción por esta constelación lo más simple es que la observes y entenderás el porque de mi alegría. Observo Orión unos minutos, y como cita obligada tengo que mirar hacia la Gran Nebulosa de Orión (M42), la más espectacular de las nebulosas que se pueden ver a simple vista, sigo con mi paseo celeste y me cruzo con M45, fantástica como siempre, y también inconfundible de ver, esa “mancha” grande la delata en los cielos. Rápidamente me sitúo y empiezo a ver las constelaciones que hay y sus estrellas: Orión, Tauro con Aldebaran a la cabeza, Auriga con Capella (constelación muy llamativa), Cassiopea (constelación que me ha servido de punto de referencia), Andrómeda, Aries, Perseo, y curiosamente hoy me ha sorprendido Géminis con Pollux y Castor muy brillantes, sin olvidarme de Marte, prácticamente coronando el cielo y haciéndose ver como el punto más brillante del cielo.

    Una vez en posición y situado en el suelo (05:50 aprox) comienza por fin la observación del máximo de las Perseidas del 2005, me siento y dejo que el espectáculo me lleve. Así comienza con un espectacular meteoro proveniente de la constelación de Pegaso, me aventuraría a decir que tendría mag. -2, pasa un rato y se ve una muy leve, mientras, decido tumbarme (para no dejarme las cervicales mirando) y disfrutar del espectáculo que suponía ver desde el suelo una incontable cantidad de estrellas, Marte y los meteoros. Llega el segundo, y el tercer meteoro, espectaculares, se produce un pequeño lapso de tiempo en el que no hay ninguno, es ahí donde aparece uno de los tres satélites artificiales que he podido observar, este era el segundo de ellos, el primero apareció tras el primer meteoro. Este satélite parece provenir de Algenib, en la constelación de Pegaso y se dirige hacia la constelación de Cetus, donde estaba Marte… finalmente lo termino perdiendo puesto que un meteoro proveniente de esa misma constelación centra mi atención… Uno, dos, tres, cuatro… parece que voy a contar bastantes estrellas fugaces, hasta que me quedo en la número 6, parece que se toman un pequeño descanso y es cuando de nuevo aparece un nuevo satélite que viene del Sur y termina cruzando Cassiopea. De pronto veo que por el Este comienza el cielo a estar más claro, y mis temores se van haciendo realidad poco a poco: va a comenzar a amanecer, sin embargo esto no ha resultado ser un problema. Llegan poco después el meteoro número 7 y 8 y poco a poco el cielo se va ahogando en la luz que el Sol emana, Orión comienza a “sentir” los efectos de la luz solar, pero no es motivo para desanimarme. Poco después llegaban los meteoros 9 y 10 y la luz solar iba haciendo cada vez más acto de presencia: Orión y las constelaciones del Oeste rivalizaban con la luz solar, pero la batalla iba a tener un claro vencedor por lo que la lucha era casi inútil, sin embargo ahí seguían todavía, en la batalla por la lucha en un intento de brillar en el cielo. Aparecen en escena poco después los meteoros 11, 12 y 13, y el cielo está muy claro ya, Orión solo se puede encontrar conociendo su posición y su forma, aunque su cinturón se veía, pero poco se podía hacer, la luz solar ya ahogaba a prácticamente toda la zona Este, solo resistían Betelgeuse y Rigel.

    Mientras, el cenit conservaba cierta oscuridad, un color más oscuro hacia “destacar” al cenit, pero era inevitable, el brillo de las estrellas de esta zona también sería desbancado por el brillo de la luz solar, así que parece que el máximo de las Perseidas del año 2005 han finalizado, o no?, para mi sorpresa apareció el último de los meteoros de esta sesión de observación, el número 14 ha sido uno de los mejores, un recorrido largo y muy visible a pesar de que eran casi las 6:35 y ya iba a amanecer.

    Así acaba la sesión de observación de las Perseidas del 2005, me ha gustado mucho, he visto muchos meteoros (14) en tan corto espacio de tiempo (5:45-6:35) a pesar de que en las Perseidas del año 2004 llegué a ver 49 meteoros, eso sí, con una sesión de observación que comenzó a las 23:00 y acabó a las 4:30 de la mañana :-)

    ¿Y tú, ya has visto las Perseidas del 2005? ;-)

    Anotación (14:30 GMT+2): Esta noche (12 al 13) parece ser que se va a producir otro pico de actividad de las Perseidas, por lo que voy a realizar una segunda observación.

    PD: Creo que va siendo hora de desayunar :-D