¿Por qué un cielo azul al anochecer parece casi negro a través de un telescopio?

Esta tarde estaba mirando la Luna a través de mi telescopio de juguete barato (aumento x150) cuando noté un efecto óptico (bastante mundano) que no podía explicar. El Sol acababa de sumergirse por debajo del horizonte y el cielo todavía tenía un tono azul bastante brillante, y la Luna misma estaba cerca del cenit. Pero cuando miré a la Luna a través de la abertura, el fondo del cielo es notablemente más negro. Mi pregunta es ¿qué parte del telescopio provoca este cambio en el color aparente del cielo? La mejor explicación que se me ocurrió es esta

Posible explicación: la lente del objetivo está empotrada una pequeña distancia en un cilindro hueco, lo que reduce la cantidad de luz visible que se acumula. Entonces, cuando miro al cielo a través de la apertura, en realidad es del mismo color (longitud de onda) solo que más tenue, lo que causa la negrura aparente.

Sin embargo, aunque estoy algo seguro de que lo anterior es correcto, es decepcionantemente vago y de naturaleza cualitativa. Estoy extremadamente oxidado en mi óptica geométrica básica, por lo que tengo curiosidad por saber si hay otros factores que puedan entenderse sobre la base de la simple reflexión y refracción, lentes y espejos, etc. ¿Alguien puede ayudarme a refinar mi comprensión de esto? fenómeno físico básico?

Esto es solo una suposición de mi cabeza que muy bien puede ser derribada: debido a que la luna es mucho más brillante a través del telescopio, el cielo circundante, debido a una combinación de factores fisiológicos y subjetivos, parece más oscuro. Este efecto podría ser análogo al enmascaramiento auditivo.
Esa fue en realidad mi primera suposición también, pero lo suficientemente fácil como para descartarla con un telescopio a mano. Cuando aparté la vista de la luna, el cielo tenía el mismo tono de gris oscuro.
Un enlace interesante: sky.velp.info/daystars.php . Los videos son antes del atardecer y el cielo es azulado. El efecto que ves debe ser como explicas, una pequeña porción del cielo se agranda con el telescopio y el color se diluye.
@anna v: Se agradece mucho el enlace que proporcionó. Parece que no me faltaba tanto la comprensión de la óptica, tanto como me faltaba la comprensión de los telescopios. Salud
@anna, mientras que el cielo parece ampliado, el área de donde sale la luz (la lente del ocular) es más pequeña que el área de recolección (el objetivo).

Respuestas (3)

A menos que tenga un filtro en la lente, el color no debería cambiar notablemente. Creo que su explicación es la correcta: el telescopio simplemente no transmite ni cerca del 100% de la luz que recibe. Tenga en cuenta que con una óptica perfecta, el cielo sería más brillante aproximadamente en la relación entre las áreas del objetivo y las del ocular. Debido a que la luna es básicamente el único objeto astronómico para el que este tipo de telescopio es realmente efectivo, no me sorprendería si estuviera diseñado para atenuar la fuente, ya que la luna puede ser muy brillante y podría dañar fácilmente el ojo del usuario . . (Al observar la luna con telescopios más grandes, generalmente se usa un 'filtro lunar' oscurecedor, solo para este propósito).

Nunca se me habría ocurrido un atenuador. Como mencioné, es un telescopio extremadamente barato destinado a niños pequeños y supuse que no tendría partes que no fueran necesarias para la funcionalidad básica. Pero entonces, ¡no sabía que la Luna era lo suficientemente brillante como para lastimar tus ojos! En cuyo caso, supongo que se incluiría un atenuador para la funcionalidad básica. Y tiene razón en que mi telescopio es bastante pésimo para observar cualquier cosa además de la Luna. Voy a ver si puedo localizar el embalaje original para confirmarlo. Gracias.

En la observación telescópica (binocular), el brillo de la superficie extendida observada (como el cielo, la superficie de la Luna, etc.) depende en gran medida del aumento aplicado. Un aumento más bajo hace que la superficie observada sea más brillante. Un mayor aumento hace que la superficie sea más oscura.

Al aplicar 150x en su telescopio de juguete barato, debe obtener una imagen mucho más oscura de la superficie del cielo que la que se observa a simple vista.

Cuánto más oscuro depende del tamaño (diámetro) de la pupila de salida del telescopio. El diámetro de la pupila de salida se puede calcular a partir de la apertura del telescopio (diámetro de su lente o espejo principal) dividido por el aumento aplicado.

Por ejemplo, en el caso de un visor con una apertura de 100 mm y un aumento de 50x, tenemos un diámetro de la pupila de salida igual a 100/50 = 2 mm. Compare con el tamaño de la pupila del ojo del observador (6-8 mm en condiciones nocturnas). Vemos que la observación a través de este telescopio reduce el área útil de la pupila del observador en 3 veces (¡9 veces en cuadrado!) y el brillo de la superficie será 9 veces menor que la observación a simple vista.

Esta observación es cierta: el brillo de un telescopio se reduce siempre que la pupila de salida del telescopio (es decir, normalmente la apertura dividida por el aumento) es menor que la apertura de su ojo. En tal caso, pierde todos los rayos que normalmente entrarían en el perímetro exterior de la pupila del ojo y su retina recibe menos luz que sin el instrumento, incluso si la absorción es insignificante. Esto es muy habitual en telescopios de gran aumento y/o económicos.

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