sciencetalk

We zitten er aan te denken om 20 maart a.s. rond half elf (hoping for clear skies) met een ganse school de komende zonsverduistering te gaan bekijken. 
 
1) Iemand die een idee heeft voor een 500-800 zeer betaalbare (minder dan € 0,40/st) eclipseviewertjes? 
 
2) Is zoiets ook een beetje zinvol te projecteren, bijvoorbeeld met een spiegel op een scherm? Iemand die met zoiets ervaring heeft, en dus tips? 
 
3) überhaupt ideeën of tips? 

1) Ik denk niet dat je voor 0,40 €/st een betrouwbaar eclipsbrilletje kunt kopen. Goedgekeurde zal eerder een paar euro per stuk kosten.
 
2) Maak een pinhole projector of gebruik een simpele verrekijker:
http://www.timeanddate.com/eclipse/make-pinhole-projector.html
Google pinhole projector solar eclipse voor nog veel meer zulke sites.
Kijk ook op youtube: https://www.youtube.com/results?search_query=pinhole+projector+solar+eclipse

Op alibaba.com koop je ze voor 6 cent per stuk bij een minimumhoeveelheid van 2500 stuks.1

Die kartonnen eclips brilletjes zijn in Nl of Be toch nog vaak meer dan paar euro per stuk. In het buitenland veel goedkoper.
Natuurlijk zijn sites als alibaba en andere sites goedkoop. Wel moet je dan goed letten op shipping en billing kosten, en is het verstandig eerst contact op te nemen met de leverancier. Let er ook op dat vaak 3d brilletjes (twee kleuren plastic) aangeboden worden als eclips brillen, die zijn niet geschikt.
 
Projecteren kan, maar is er een kijker met statief beschikbaar?
 
Wat ook leuk is om te maken: Een dichte lange doos. Aan een lange zijde een gat uitsnijden en met alufolie dichtplakken. Een klein gaatje in de folie prikken en een vel wit papier aan de andere binnenzijde. Kijkgat maken vlak bij beeld. Persoonlijke zonneprojector/camera obscura. Kan je ook doen als je een veldkijker hebt ipv het gaatje in het folie, dan veel mooier en groter beeld
 

 
Een lijstje met DONT'S maken lijkt mij bij 800 paar jonge oogjes ook geen overbodige luxe. Zie ook http://sciencetalk.nl/forum/index.php/topic/15049-zon-projecteren-door-telescoop/page-2#entry930463

Michel Uphoff schreef:  
Een lijstje met DONT'S maken lijkt mij bij 800 paar jonge oogjes ook geen overbodige luxe.

Ik ben een filmpje aan het maken dat alle collega's een uur voor het gebeuren in alle klassen zouden moeten gaan draaien. Daarin gaat uitgebreid aandacht worden besteed aan de DON'Ts 
 

jkien schreef: Op alibaba.com koop je ze voor 6 cent per stuk bij een minimumhoeveelheid van 2500 stuks.1

ik heb mijn licht eens opgestoken, dank. 

Pinokkio schreef: 1) Ik denk niet dat je voor 0,40 €/st een betrouwbaar eclipsbrilletje kunt kopen. 
 

waarom zouden die onbetrouwbaar moeten zijn, enig idee? En hoe onderscheid je betrouwbaar van onbetrouwbaar? Ze zullen er trouwens ook geen uren door gaan kijken.

Dat laatste is natuurlijk altijd moeilijk, maar een bepaald keurmerk (CE?) dekt je in ieder geval in en laat zien dat ze gekeurd zijn. Zeker als school zou ik niet het risico willen lopen dat door slechte kwaliteit brillen leerlingen oog schade oplopen. Alleen al om je tegen eventuele claims/verhalen (al dan niet Pavlov effect) te kunnen wapenen zou ik nooit ongecertificeerde brillen gebruiken als het om leerlingen gaat waar je voor verantwoordelijk bent

Die oplossing met de verrekijker is denk ik de mooiste voor projectie, maar dubbelcheck wel even dat je verrekijker langdurige focus op de volle zon kan verdragen, al denk ik dat het met het oculair richting de zon (dwz 'achterstevoren') geen probleem zal zijn.

Voor de brilletjes zou je ook eens op ebay kunnen kijken, verkopers genoeg. Die $0.5 of minder haal je denk ik wel als je er 500 tegelijk afneemt, al moet je wel snel zijn om het nog op tijd geleverd te krijgen.

Over de betrekkelijke waarde van de CE-markering: dat is geen keurmerk van een keuringsinstituut. Vermoedelijk heeft de EU ook geen concrete normen voor eclipsbrilletjes. Ik zou verwachten dat de CE-markering uiteindelijk voor de rechter betekent dat het brilletje infrarood en ultraviolet tegenhoudt. Dat zou ik ook verwachten zonder CE-markering, als de fabrikant vermeldt dat het brilletje geschikt is voor een zonsverduistering.

 

IR en UV tegenhouden is zeker niet voldoende om veilig direct in de zon te kunnen kijken. Om dit veilig en langdurig te kunnen doen heb je een demping van zichtbaar licht met een factor 10 a 100 nodig, afhankelijk vanaf waar je kijkt en of je enige veiligheidsmarge wenst.

Of er voor zulke brilletjes een norm bestaat weet ik eigenlijk niet direct. Het equivalente fotografische filter zou ND64 of ND100 moeten zijn. Deze zijn uiteraard te koop en bruikbaar, maar niet binnen dit budget.

Op de MrEclipse website staat een stukje van oogarts Ralph Chou over internationale eisen waaraan aan een eclipsbrilletje zou moeten voldoen.1   Hij zegt dat de CE-markering betekent dat een certificeringsbedrijf goedkeuring heeft gegeven aan het rapport van de fabrikant dat laat zien dat de eclipsbril voldoet aan de "Basic Health and Safety Requirements (Annex II) of the European Community Directive 89/686/EEC on Personal Protective Equipment." Chou wekt de indruk dat dat toch een gedetailleerde eis is voor de transmissie T van het filter: voor zichtbaar licht <0.0032%, voor ultraviolet (280-380 nm) <0.003% en voor nabij-infrarood (780-1400 nm) <0.027%. Een beetje verrassend is dat de transmissie voor nabij-infrarood 10x hoger mag zijn dan de transmissie voor zichtbaar licht, omdat Chou ook betoogt dat infrarood het grote gevaar is, maar het is geen echte tegenspraak.

Chou geeft het transmissiespectrum van enkele goede en slechte filtermaterialen.2  Overigens behoort een fotografisch filter tot de slechte materialen omdat de fabrikant geen moeite doet om het infrarood te blokkeren.

 

Eclipsbrilletjes worden op internet aangeprezen met zinnen als "optical density 5 or greater and CE certified which meets the transmission requirements of scale 12-16 of EN 169/1992" en "optical density 5 or greater and CE certified to meet the Transmittance Requirements of EN 1836:2005 + A1:2007 (E) for an E15 Filter for the Direct Observation of the Sun"

• T = I / I₀
• Optical density = -¹⁰log T
• Scale 12-16 is een aanduiding voor lasruitjes: scale = shade number = 12 betekent transmissie 0.002%  (T = 10^{-(3/7)*(SN-1)} )  3

De vraag is wellicht welke schade je wilt voorkomen:

Het grootste acute gevaar van fel licht zit hem gewoon in netvliesverbranding, een woord dat de lading aardig dekt. Dit zie je met lasers, maar ook wel met zonlicht (zeker als je een verrekijker oid gebruikt en per ongeluk direct in de zon kijkt). Zichtbaar licht is hier het grootste gevaar omdat het precies op het netvlies gefocussed wordt, niet wordt tegengehouden door andere delen van het oog, en ook niet door het netvlies heen gaat.

Bij UV is het risico kleiner naarmate je verder het UV in gaat omdat het dan wordt tegengehouden door het hoornvlies, de lens, glasachtig lichaam en dergelijke. Daar kan het -wel- kwaad (bijv staar veroorzaken) maar gezien er minder op het netvlies komt is het acute gevaar kleiner.

Bij IR geldt iets anders - dat komt op zich wel bij het netvlies aan, maar naarmate dieper IR focussed het niet precies op het nevlies en gaat het er bovendien domweg doorheen om achterliggende weefsels op te warmen. Nabij-IR is overigens best gevaarlijk (bijvoorbeeld 808 of 1064 nm), maar dat komt vooral omdat er krachtige lasers zijn op deze golflengtes terwijl het licht daarvan niet 'fel' aan doet.

Als je de zon zou zien als een laser die van grote afstand je oog raakt (geen onredelijke vergelijking) dat zit het worst-case scenario ongeveer op 13 mW/cm2, met een pupil van 0.5 cm2 (helemaal open). Dat maakt 7 mW licht dat door de pupil komt, strict genomen class 4 (zonder bescherming altijd schadelijk).

Met een optimistisch scenario van 5 mW/cm2 en een samengetrokken pupil van 0.1 cm2 kom je aan 0.5 mW, strict genomen class 1 en intrinsiek veilig.

Maar als je er een beetje tussen in zit, zeg 7 mW/cm2 en een pupil van 0.2 cm2 zit je aan 1.4 mW. Dit is class 2, op zich veilig MITS je je ogen uit een relfex sluit (in 0.25 seconden). Houd je je ogen expres open ook al is dat niet comfortabel dan is er sprake van een gevaarlijke blootstelling.

Dat laatste is waar het met zonstaren mis gaat: mensen willen het graag zien, en staren tegen beter weten in naar de zon terwijl dat onprettig is. Met een factor 10 demping ben je dan al uit de gevarenzone.

Dit verhaal geldt wel voornamelijk voor zichtbaar licht, maar dat is ergens te verdedigen: de bulk van de energie van direct zonlicht zit in het zichtbare spectrum.

Goed, brilletjes zijn besteld.
dat het zoals uit Benm's berekening blijkt ook allemaal niet zó'n vaart hoeft te lopen is iets dat ik niet in het veiligheidsfilmpje (ook al klaar) heb gezet. Better safe than sorry zullen we maar zeggen. 
 
volgende stappen:
- in een filmpje uitleggen hoe een zonsverduistering werkt (ben al scenes aan het knippen uit divers youtube-materiaal)
- activiteiten in de periferie. (iemand ideeën voor dingen rond een zonsverduistering met middelbare scholieren, variërend in niveau van basis-brugklas tot en met vwo6 beta??). Ook van die simpele dingen als "welke muziek laten we over het plein schallen"?  
 
We kunnen een telescoop lenen, kennelijk mét zonnefilter, maar de eigenaar (vriend van een kennis) heeft hem ook maar onverwacht en ongevraagd gekregen en ongebruikt in de kelder staan, bijgevolg weet ik ook nog totaal niet om wat voor soort telescoop het gaat. Er zit een zonnefilter bij, volgens zeggen 99,7% maar dat lijkt me zwakjes, en ook geen normale aanduiding voor een filter? Ik heb al eens gevraagd om betere duiding van merk en type, bij twijfels ga ik wel verder zoeken.
 
 
Vanmiddag al eens geprobeerd met een scheerspiegel (hol) de zon op een muur te projecteren. 
Even, voordat mijn intuïtie me weer eens voorbij holt, de cirkel (eigenlijk ellips door de schuine projectie) die dan op de muur verschijnt wordt dan toch precies gevuld door de zon hè? Door de bakstenen zag ik het allemaal niet zo goed, proef moet nog herhaald en verbeterd worden. 

Ik zie Benm's berekening nu pas, en vraag me af of die juist is, of anders begrijp ik misschien niet wat hij doet.
 
Als het op 20 maart zonnig is dan kan de zonnestraling gemakkelijk 1000 W/m² zijn, oftwel 100 mW/cm².
Benm schijnt te rekenen met slechts 13 of 7 of 5 mW/cm²
 
Maar goed, ik neem aan dat je de brilletjes zelf uitprobeert voor je ze uitdeelt.

Pinokkio schreef:  
Als het op 20 maart zonnig is dan kan de zonnestraling gemakkelijk 1000 W/m² zijn, oftwel 100 mW/cm².
Benm schijnt te rekenen met slechts 13 of 7 of 5 mW/cm²
 

hmm, daar zeg je zoiets... Daar lijkt een factor 10 weg...

update:

Jan van de Velde schreef:  
We kunnen een telescoop lenen, kennelijk mét zonnefilter, maar de eigenaar (vriend van een kennis) heeft hem ook maar onverwacht en ongevraagd gekregen en ongebruikt in de kelder staan, bijgevolg weet ik ook nog totaal niet om wat voor soort telescoop het gaat. Er zit een zonnefilter bij, volgens zeggen 99,7% maar dat lijkt me zwakjes, en ook geen normale aanduiding voor een filter? Ik heb al eens gevraagd om betere duiding van merk en type, bij twijfels ga ik wel verder zoeken.
 

probleem opgelost, de bij het filter horende beschrijving is gescand, optical density 5 . laat maar 0,001% door. Kortom, OK, als ik dat vergelijk met allerlei diverse bronnen op internet.