Espectro de frecuencia
Na Galipedia, a wikipedia en galego.
 |
Atención: este artigo precisa dun traballo de revisión.
|
O espectro de frecuencia de un fenómeno ondulatorio é unha medida da distribución das amplitudes de cada frecuencia. O gráfico de intensidade frente a frecuencia dunha onda particular tamén recibe o nome de espectro de frecuencia. O espectro de frecuencia pode aplicarse a cualquera concepto asociado coa frecuencia o movementos ondulatorios como son as cores, as notas musicais, as ondas electromagnéticas da radio ou da television.
Índice |
[editar] Espectro radioelectricos
As nosas radios sintonizan distintas «bandas de frecuencias» que xeralmente denominamos: Onda Media, Onda Corta, FM (VHF), etc. Ditas «bandas» son divisions do «espectro radioeléctrico» que por convención se fixeron para distribuir os distintos servizos de comunicacións. Cada unha das gamas de frecuencias posúen características particulares que permiten diferentes posibilidades de recepción para o diexista.
Antes de comezar cas características de cada Banda de Frecuencias;e preciso aclarar que se denomina Espectro Radioeléctrico a porción do Espectro Electromagnético ocupado polas ondas de radio, o sexa as que se usan para comunicaciones.O Espectro Electromagnético esta composto polas ondas de radio, as infravermellas, a luz visible, a luz ultravioleta, os rayos X e os rayos gamas: todas estas son formas de enerxía similares, pero se diferencian na FRECUENCIA e na LONXITUDE da sua onda (como se indica na figura) As Frecuencias midense en «Hertzios» (os «ciclos por segundo»): nas comunicacions usanse os siguientes múltiplos desta medida para as frecuencias de radio. A lonxitude de onda midese en metros (nas ondas de radio usanse: metros, centímetros e milímetros); a relación entre frecuencia e amplitude é inversa é a relación entre ambas.
A seguinte táboa amosa o espectro electromagnético, coas súas lonxitudes de onda, frecuencias e enexías de fotón:
| Longitud de onda (m) | Frecuencia (Hz) | Energía (J) | |
|---|---|---|---|
| Rayos gamma | < 10 pm | >30.0 EHz | >19.9E-15 J |
| Rayos X | < 10 nm | >30.0 PHz | >19.9E-18 J |
| Ultravioleta Extremo | < 200 nm | >1.5 PHz | >993E-21 J |
| Ultravioleta Cercano | < 380 nm | >789 THz | >523E-21 J |
| Luz Visible | < 780 nm | >384 THz | >255E-21 J |
| Infrarrojo Cercano | < 2.5 µm | >120 THz | >79.5E-21 J |
| Infrarrojo Medio | < 50 µm | >6.00 THz | >3.98E-21 J |
| Infrarrojo Lejano/submilimétrico | < 1 mm | >300 GHz | >199E-24 J |
| Microondas | < 30 cm | >1.0 GHz | >1.99e-24 J |
| Ultra Alta Frecuencia Radio | <1 m | >300 MHz | >1.99e-25 J |
| Muy Alta Frecuencia Radio | <10 m | >30 MHz | >2.05e-26 J |
| Onda Corta Radio | <180 m | >1.7 MHz | >1.13e-27 J |
| Onda Media Radio | <650 m | >650 kHz | >4.31e-28 J |
| Onda Larga Radio | <10 km | >30 kHz | >1.98e-29 J |
| Muy Baja Frecuencia Radio | >10 km | <30 kHz | <1.99e-29 J |
[editar] espectro atómico
O espectro de emisión atómica dun elemento é un conxunto de frecuencias das ondas electromagnéticas emitidas polos átomos deste elemento. Cada espectro de emisión atómico dun átomo é único e pode ser usado para determinar si ese elemento forma parte de un composto desconocido.
As características do espectro de emisión dalguns elementos son claramente visibles a ollo descuberto cando se quentan estes elementos. Por exemplo, cando un arame de platino se baña nunha solución de nitrato de estroncio é despois se intruduce nunha chama os átomos de estroncio emiten cor vermella. De maneira similar, cando o cobre se intruduce nunha chama, a súa luz tórnase azull. Estas caracterizacións determinadas permiten identificar os elementos mediante o seu espectro de emisión atómica.
O feito de que só algunhas cores aparezan nas emisións atómicas dos elementos significa que só se emiten determinadas frecuencias de luz. Cada unha destas frecuencias están relacionadas coa enerxía.
[editar] espectro lumínico
Chámase espectro lumínico o conxunto de luces que aparecen dispersadas e o que nos vemos chamase espectro visible as cores dos corpos dependen do tipo de luz cos ilumina e da naturaleza da sua superficie. Se son opacos, o seu color debese a luz reflectada, se son transparentes a luz que transmiten. Por exemplo, un vidro é verde porque absorbe total ou parcialmente as luces que non o son e transmite só a verde. Un traxe e vermello porque absorbe total ou parcialmente as luces que non son vermellas e reflicte só a vermella.
Unha superficie que absorbe toda a luz que lle chega veráse de cor negro. Si reflecte toda a luz que incide sobre ela, seu cor será a mesma ca da luz utilizada.
[editar] analise espectral
A análise refierese a acción de descompor algo complexo en partes mais simples ou identificar neste algo complexo as partes máis simples co forman. Hay una base física para modelar a luz, o sonido ou as ondas de radio en superposición das diferentes frecuencias. Un proceso que cuantifique as diversas intensidades de cada frecuencia chamase análise espectral.
Matemáticamente a análise espectral está relacionada cunha ferramenta chamada transformada de Fourier ou análise de Fourier.O devandito análise pode levarse a cabo para pequeños intervalos de tempo, ou menos frecuentemente para intervalos longos, ou incluso pode realizarse o análise espectral dunha función determinista (tal como 
). Ademáis a transformada de Fourier dunha función no só permite facer unha descomposición espectral dos formantes dunha onda ou siñal oscilatoria, sino que con o espectro xenerado pola análise de Fourier incluso podese reconstruir (sintetizar) a función orixinal mediante a transformada inversa. Para poder facer isto, a transformada non soamente conten información sobre a intensidade de determinada frecuencia, seno que tamén sobre a sua fase. Esta é información se pode representar cun vector bidimensional ou como un número complexo. Nas representacions gráficas, frecuentemente só se representa o módulo elevado o cuadrado deste número,e o gráfico resultante se coñece como espectro de potencia ou densidade espectral de potencia.
E importante recordar ca transformada de Fourier dunha onda aleatoria, mellor dito estocástica, e tamén aleatoria. Un exemplo deste tipo de onda e o ruido ambiental. Polo tanto para representar unha onda dese tipo requierese certo tipo de promediado para representar axeitadamente a distribución frecuencial. Para señales estocásticas dixitalizadas dese tipo empleanse con frecuencia la transformada de Fourier discreta. Cuando o resultado dese análise espectral e unha línea plana a señal que xeneró o espectro denominase ruido blanco.
