¿Durante cuánto tiempo tengo que apuntar un láser a la luna para ver el punto?
El primero es simplemente cuánto tiempo le tomaría a un láser viajar a la luna y regresar.
La luna está a unos 384,000 km de distancia.
La velocidad de la luz es 299,792,458 m / s.
El viaje es de ida y vuelta, entonces:
Sin embargo, si la pregunta es realmente ver el punto, no lo hará.
Nunca.
Rayos de luz divergen.
Tome una linterna (antorcha) por ejemplo.
¿Por qué si estás a 20 metros de una pared, la luz la iluminará, pero si estás a 40 metros de esa pared, la luz no la iluminará?
¿Que esta pasando aqui?
¿Hay algo que impide que la luz viaje esa distancia?
No, la luz viaja sin obstáculos, 40 metros no son nada para un fotón.
Pero el haz de luz se hace más y más grande con la distancia.
Por lo tanto, la sección transversal extremadamente densa de los fotones en la lente de la linterna es muy brillante, pero a medida que el haz se ensancha, esos fotones se distribuyen en un área mayor.
La densidad de la luz disminuye y el haz se atenúa.
Los láseres muy caros están diseñados para minimizar la propagación de este haz, llamado divergencia, pero no pueden detenerlo.
Y reflejamos láseres de la luna.
Bueno, más exactamente, reflejamos láseres en los espejos que los astronautas del Apolo dejaron en la luna.
Aunque la luna nos parece brillante, eso es solo porque el sol la irradia con mucha luz.
La luna es gris como el carbón.
Solo refleja alrededor del 7% de la luz visible que lo golpea.
Entonces, incluso los mejores láseres combinados con los mejores telescopios no serán efectivos para reflejar la luz visible fuera de la superficie.
Pero esos espejos son altamente reflectantes.
Aun así, muy pocos de los fotones de los láseres dirigidos a esos espejos vuelven al telescopio.
Hay un proyecto llamado APOLLO (Operación de alcance del láser lunar del Observatorio de Apache Point) que dispara pulsos de láser a esos espejos y mide la señal devuelta para calcular con extrema precisión la distancia a la luna.
Utilizan un láser potente y, sin embargo, solo 1.7 en 1E17 de los fotones de su láser se detectan al regresar.
Eso es 1.7 en 100,000,000,000,000,000 de fotones.
Con su sistema, eso significa que la señal de retorno consta de 5-10 fotones.
Un telescopio gigante de 3.5 metros solo puede detectar 5-10 fotones.
Tu ojo no va a tener tanta suerte.
Aquí hay una foto de APOLLO brillando con su láser en la luna.
El primero es simplemente cuánto tiempo le tomaría a un láser viajar a la luna y regresar.
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