Espectroscopía mediante Transformada de Fourier

Hoy voy a hablar de ondas. Muchos artículos de este blog tienen que ver con las ondas. Y en ellos, en casi todos, tratamos las propiedades temporales de las ondas; la frecuencia esto, la frecuencia lo otro... Este artículo, a diferencia de los anteriores, vamos a basarlo en las propiedades espaciales.

La espectroscopía es una ciencia cuyo objetivo es conocer la composición de una sustancia a través de las ondas que absorbe o que emite (ya sea sonido, luz visible, infrarrojo, ultravioleta, u otras). Para lograrlo el primer paso es obtener las frecuencias más características, su espectro de emisión o de absorción según sea el caso.

Hay dos formas para separar las distintas frecuencias que componen una onda, los métodos directos y los métodos indirectos. Los métodos directos son los que aíslan una determinada frecuencia por medio de algún dispositivo (que se llama monocromador aunque se trate de radiación no visible, tal como infrarrojos). Por ejemplo usando un prisma o una rejilla de difracción para descomponer el haz de luz visible y luego medir la intensidad de luz en cada ángulo. Ese sería un método directo.

Espectroscopio antiguo. Usa un prisma para dispersar la luz. Smithsonian.

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Medir distancias con un ratón de bola

En el futuro quiero publicar un experimento para el que necesito tomar muestras de sonido a intervalos regulares durante una distancia de, pongamos, un metro. Así que estoy buscando una forma de medir distancias que sea automática y, a ser posible, que tenga menos error que si la distancia la mido a mano.

La primera forma que probé fue usando un motor paso-a-paso: un PIC iba transmitiendo en cada momento el número de pasos y así el PC tendría información sobre la distancia recorrida. A primera vista es buena idea, el problema es que los motores paso-a-paso son muy ruidosos, y ese ruido lo captaba el micrófono e invalidaba la prueba. No sirve.

El siguiente método que pensé es moviendo el micrófono a velocidad constante a lo largo del recorrido, por el tiempo transcurrido se podría deducir la posición. ¿Habéis intentado alguna vez mover un brazo a velocidad lenta y constante durante metro y medio? Me puse a pensar en otros métodos: empleando un sensor de ultrasonidos, por ejemplo, como el que se usa en los robots; grabando con una cámara al mismo tiempo que movía el micrófono...

Lo mejor sería con un encoder óptico, que es muy sensible y no hace ruido ninguno. El problema es que son componentes muy pequeños y ópticos, por lo que la alineación es muy importante y por eso son difíciles de construir. Fue entonces cuando caí en la cuenta de que podía conseguir muy fácilmente un dispositivo con dos encoders perfectamente funcionales ya montados, con un driver estándar para PC y con una botonera de tres botones como extra.

Ratón de Paco, gracias Paco


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Los dominios de la entropía

Hace un montón que no publico un artículo, tanto que casi no me acuerdo de escribir, así que: Hola de nuevo.

Hoy vamos a hablar de uno de esos conceptos que levanta pasiones entre los aficionados a los palabros sin demasiada preocupación por su significado: la entropía. Si conoces este concepto y has visto documentales sobre universos paralelos y viajes en el tiempo lo siento mucho, este artículo no te va a gustar, porque va de estadística.

La entropía es un concepto físico muy fácil de comprender, lo que pasa es que alrededor de él se han escrito tantísimas cosas (con más o menos sentido artístico) que buena parte de lo que se dice es un misterio.

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