Occhio nudo -Naked eye
L'occhio nudo , chiamato anche occhio nudo o occhio nudo , è la pratica di impegnarsi nella percezione visiva senza l'ausilio di uno strumento ottico di ingrandimento , che raccoglie la luce , come un telescopio o un microscopio , o una protezione per gli occhi . La visione corretta alla normale acuità utilizzando lenti correttive è ancora considerata "nuda".
In astronomia , l'occhio nudo può essere utilizzato per osservare eventi celesti e oggetti visibili senza attrezzatura, come congiunzioni , comete di passaggio , piogge di meteoriti e gli asteroidi più luminosi , tra cui 4 Vesta . La tradizione del cielo e vari test dimostrano un'impressionante varietà di fenomeni visibili ad occhio nudo.
Proprietà fondamentali
Alcune proprietà fondamentali dell'occhio umano sono:
- Messa a fuoco automatica rapida da distanze da 25 cm (giovani) a 50 cm (la maggior parte delle persone dai 50 anni in su) all'infinito.
- Risoluzione angolare : circa 1 minuto d'arco , circa 0,017° o 0,0003 radianti, che corrisponde a 0,3 m a 1 km di distanza.
- Campo visivo (FOV): percezione visiva simultanea in un'area di circa 160° × 175°.
- Capacità di vedere stelle deboli fino a +8 di magnitudine sotto un cielo perfettamente scuro.
- Fotometria (luminosità) a ±10% o 1% di intensità – in un intervallo tra notte e giorno di 1:10.000.000.000.
- Simmetrie di 10–20' (3–6 m per 1 km), vedi le misure di Tycho Brahe .
- Stime dell'intervallo (ad esempio su un piano su carta) al 3–5%.
- Riconoscimento inconscio del movimento (ovvero " sistema di allarme " e riflessi).
La percezione visiva consente a una persona di ottenere molte informazioni sull'ambiente circostante:
- le distanze e la posizione tridimensionale di cose e persone
- la verticale ( filo a piombo ) e l'inclinazione degli oggetti piani
- luminosità e colori e le loro variazioni nel tempo e nella direzione
In astronomia
La visibilità degli oggetti astronomici è fortemente influenzata dall'inquinamento luminoso . Anche a poche centinaia di chilometri da un'area metropolitana dove il cielo può apparire molto scuro, è ancora l'inquinamento luminoso residuo che pone il limite alla visibilità degli oggetti deboli. Per la maggior parte delle persone, queste sono probabilmente le migliori condizioni di osservazione alla loro portata. In tali "tipiche" condizioni di cielo scuro, l'occhio nudo può vedere stelle con una magnitudine apparente fino a +6 m . In perfette condizioni di cielo scuro dove tutto l'inquinamento luminoso è assente, potrebbero essere visibili stelle deboli fino a +8 m .
La risoluzione angolare ad occhio nudo è di circa 1′; tuttavia, alcune persone hanno una visione più nitida di quella. Ci sono prove aneddotiche che le persone avevano visto le lune galileiane di Giove prima che i telescopi fossero inventati. Molto probabilmente Urano e Vesta erano stati visti ma non potevano essere riconosciuti come pianeti perché appaiono così deboli anche alla massima luminosità; La magnitudine di Urano varia da +5,3 ma +5,9 m , e quella di Vesta da +5,2 ma +8,5 m (quindi è visibile solo vicino alle sue date di opposizione). Urano, quando fu scoperto nel 1781, fu il primo pianeta scoperto usando la tecnologia (un telescopio ) piuttosto che essere individuato ad occhio nudo.
Teoricamente, in un tipico cielo scuro, l' occhio umano adattato all'oscurità vedrebbe le circa 5.600 stelle più luminose di +6 m mentre in perfette condizioni di cielo scuro potrebbero essere visibili circa 45.000 stelle più luminose di +8 m . In pratica, l' estinzione atmosferica e la polvere riducono un po' questo numero. Nel centro di una città, dove la magnitudine limite ad occhio nudo dovuta a quantità estreme di inquinamento luminoso può essere inferiore a 2 m , sono visibili solo 50 stelle. I colori possono essere visti, ma questo è limitato dal fatto che l'occhio usa i bastoncelli invece dei coni per vedere le stelle più deboli.
La visibilità di oggetti diffusi come ammassi stellari e galassie è molto più fortemente influenzata dall'inquinamento luminoso rispetto a quella di pianeti e stelle. In condizioni di oscurità tipiche sono visibili solo pochi di questi oggetti. Questi includono le Pleiadi , h/χ Persei , la Galassia di Andromeda , la Nebulosa Carena , la Nebulosa di Orione , Omega Centauri , 47 Tucanae , l'ammasso Tolomeo Messier 7 vicino alla coda dello Scorpione e l' ammasso globulare M13 in Ercole . La Galassia Triangolo (M33) è un oggetto di difficile visione evitata ed è visibile solo se è più alta di 50° nel cielo. Gli ammassi globulari M 3 a Canes Venatici e M 92 a Hercules sono visibili anche ad occhio nudo in tali condizioni. In condizioni di cielo molto scuro, tuttavia, M33 è facile da vedere, anche in visione diretta. Molti altri oggetti di Messier sono visibili anche in tali condizioni. Gli oggetti più distanti che sono stati visti ad occhio nudo sono galassie luminose vicine come Centaurus A , Bode's Galaxy , Sculptor Galaxy e Messier 83 .
Cinque pianeti possono essere riconosciuti come pianeti dalla Terra ad occhio nudo: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. Nelle tipiche condizioni di cielo scuro, Urano (magnitudo +5,8) può essere visto anche con visione distolta, così come l'asteroide Vesta nelle sue opposizioni più luminose. In perfette condizioni di cielo scuro Nettuno può essere visibile ad occhio nudo solo se Nettuno è alla sua massima luminosità (magnitudine +7.8). Il Sole e la Luna, i restanti oggetti visibili ad occhio nudo del sistema solare, vengono talvolta aggiunti per formare sette "pianeti". Durante la luce del giorno solo la Luna e il Sole sono oggetti evidenti ad occhio nudo, ma in molti casi Venere può essere individuata alla luce del giorno e in casi più rari Giove . Vicino al tramonto e all'alba, stelle luminose come Sirio o anche Canopo possono essere individuate ad occhio nudo purché si conosca la posizione esatta in cui guardare. Storicamente, l'apice dell'astronomia ad occhio nudo fu opera di Tycho Brahe (1546–1601). Ha costruito un vasto osservatorio per effettuare misurazioni precise dei cieli senza strumenti per l'ingrandimento. Nel 1610 Galileo Galilei puntò un telescopio verso il cielo. Scoprì immediatamente le lune di Giove e le fasi di Venere , tra le altre cose.
Gli sciami meteorici si osservano meglio ad occhio nudo che con il binocolo. Tali piogge includono le Perseidi (10-12 agosto) e le Geminidi di dicembre . Circa 100 satelliti per notte, la Stazione Spaziale Internazionale e la Via Lattea sono altri oggetti popolari visibili ad occhio nudo.
19 marzo 2008 Un importante lampo di raggi gamma (GRB) noto come GRB 080319B , ha stabilito un nuovo record come l'oggetto più lontano che può essere visto dalla Terra ad occhio nudo. Si è verificato circa 7,5 miliardi di anni fa, la luce ha impiegato così tanto tempo per raggiungere la Terra.
Molte altre cose possono essere stimate senza uno strumento. Se un braccio è teso, l'apertura della mano corrisponde a un angolo di 18-20°. La distanza di una persona, appena coperta dall'unghia del pollice protesa, è di circa 100 metri. La verticale può essere stimata a circa 2° e, nell'emisfero boreale, osservando la Stella Polare e usando un goniometro si può dare la latitudine geografica dell'osservatore , fino a 1 grado di precisione.
I babilonesi , i maya , gli antichi egizi , gli antichi indiani e i cinesi misuravano a occhio nudo tutte le basi dei rispettivi sistemi temporali e di calendario:
- la durata di un anno e di un mese a ±0,1 ore o a meno di 1 minuto (0,001%)
- le 24 ore del giorno e gli equinozi
- i periodi dei pianeti sono stati calcolati dagli astronomi Maya, con una precisione compresa tra 5 e 10 minuti nel caso di Venere e Marte.
In modo simile si possono osservare occultazioni di stelle da parte della luna. Utilizzando un orologio digitale è possibile una precisione di 0,2 secondi. Questo rappresenta solo 200 metri alla distanza della luna di 385.000 km.
Piccoli oggetti e mappe
Osservando un piccolo oggetto vicino senza una lente d'ingrandimento o un microscopio , la dimensione dell'oggetto dipende dalla distanza di osservazione. In condizioni di illuminazione normali (sorgente luminosa ~ 1000 lumen ad altezza 600–700 mm, angolo di visione ~ 35 gradi) la dimensione angolare riconosciuta ad occhio nudo sarà di circa 1 minuto d'arco = 1/60 gradi = 0,0003 radianti. A una distanza di osservazione di 16" = ~ 400 mm, che è considerata una normale distanza di lettura negli Stati Uniti, la risoluzione minima dell'oggetto sarà di ~ 0,116 mm. Per scopi di ispezione i laboratori utilizzano una distanza di osservazione di 200–250 mm, che dà dimensione minima dell'oggetto riconoscibile ad occhio nudo di ~0,058–0,072 mm (58–72 micrometri). La precisione di una misurazione varia da 0,1 a 0,3 mm e dipende dall'esperienza dell'osservatore. Quest'ultima cifra è la solita accuratezza di deboli dettagli nelle mappe e nei piani tecnici.
Inquinamento ambientale
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Un'atmosfera pulita è indicata dal fatto che la Via Lattea è visibile. Il confronto tra lo zenit e l' orizzonte mostra come la "qualità del blu" venga degradata a seconda della quantità di inquinamento atmosferico e polvere. Il luccichio di una stella è un'indicazione della turbolenza dell'aria. Questo è importante in meteorologia e per il " vedere " dell'astronomia.
L'inquinamento luminoso è un problema significativo per gli astrofili, ma diminuisce a tarda notte quando molte luci vengono spente. La polvere d'aria può essere vista anche lontano da una città grazie alla sua "cupola luminosa".
Guarda anche
Letteratura
- Davidson, N . : Fenomeni del cielo: una guida all'osservazione a occhio nudo dei cieli. FlorisBooks (208p), ISBN 0-86315-168-X , Edimburgo 1993.
- Gerstbach G.: Auge und Sehen – der lange Weg zu digitalem Erkennen. Astro Journal Sternenbote , 20p., Vol.2000/8, Vienna 2000.
- Kahmen H. (a cura di): Geodesia per l'ingegneria geotecnica e strutturale. Atti, Eisenstadt 1999.
Riferimenti
link esterno
- Osservazione a occhio nudo in astronomia
- Osservare le stelle ad occhio nudo: conoscere il cielo e le sue costellazioni
- Navigazione ad occhio nudo , viaggi in Polinesia
- Rilevazione di segnali ottici deboli da parte del sistema visivo umano: prospettive nelle neuroscienze e nella fisica quantistica
- I pianeti a occhio nudo nel cielo notturno (e come identificarli)