Refracción atmosférica

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Refracción atmosférica es el fenómeno de refracción de la luz estudiado en un medio atmósférico, es conocido también como refracción astronómica. El fenómeno es más acusado (y se puede observar mejor) en los crepúsculos. Observable tanto en los ocasos como en los ortos heliacales. Este fenómeno hace que el sol (y las estrellas) se vea siempre por encima de su posición real y por eso se denomina en astronomía a la posición de los astros posición aparente (modificada por la refracción) o posición real (considerando que no hay atmósfera).

Determinación de la refracción[editar]

Existen muchas formas de averiguar la refracción atmosférica o astronómica, la más indicada en astronomía resulta de la comparación entre la altura real (sin considerar la atmósfera) de un astro y la aparente (considerando atmósfera). A dicha diferencia de alturas la vamos a denominar R y su unidad de medida será la misma que la de un ángulo, debido a su pequeña escala se emplea a menudo segundos sexagesimales.

Figura 4. La refracción hace que la altura aparente de un astro sea superior a la altura real. Así el Sol bajo el horizonte, en S, se ve en S', sobre el horizonte


La figura 4 muestra un típico caso de refracción. Cuando el limbo inferior del Sol (*) toca el horizonte del mar realmente ya no está allí. Lo que estamos viendo es su imagen refractada en S', y la estrella ya está completamente bajo nuestro horizonte, en S.

El efecto de la refracción R sobre la altura de un astro hace que la altura aparente sea mayor que la real, eleva al astro, de modo que se dará la relación:

hreal = haparente - R

Factores intervinientes[editar]

Las medidas realizadas sobre la refracción atmosférica han dejado claro que depende de cuatro factores:

La altura del astro es el factor más importante. La refracción es máxima en el horizonte, y nula en el cenit, al igual que el paralaje. A una altura de 0º vale 33' 48". A 10º de altura ya se reduce a 5' 13". Entre los 40º y 50º vale 1', y a partir de los 80º está por debajo de los 10".

Respecto a los dos últimos factores que corresponden a características de la atmósfera durante la observación se puede decir que: el valor de la refracción es directamente proporcional a la presión atmosférica e inversamente proporcional a la temperatura.

Fórmula de Bennet[editar]

En la fórmula de Bennet se considera que se conoce mediante observación la altura aparente de un astro y su valor es h_o (en grados), la refracción atmosférica se establece en este caso como:

R = \frac{60''}{\tan {\left(h_o + \frac{7,31}{h_o+4.4} \right)}}

Una de las principales características de esta fórmula es que se puede ver como decrece el valor de la refracción en función de la altura. Se ha supuesto en la fórmula que las condiciones de presión atmosférica y temperatura son estándares y que la longitud de onda corresponde a la más sensible para el ojo humano.

Referencias[editar]

  • The calculation of Astronomical Refraction in marine naviation, G.G. Bennet, Journal of the intitute for Navigation, Vol 35, páginas 255-259, 1982