Espectro para niños
Un espectro es una idea que describe algo que no tiene límites fijos, sino que puede cambiar de forma suave y continua. La palabra se usó por primera vez en la ciencia para describir el arcoíris de colores que vemos cuando la luz blanca pasa a través de un prisma. Con el tiempo, los científicos entendieron mejor la luz y el término se empezó a usar para todo el espectro electromagnético.
Desde entonces, la palabra "espectro" se ha usado también en otros campos, no solo en la óptica. Por ejemplo, podemos hablar del "espectro de opiniones" o del "espectro de acción" de un antibiótico. También se usa en medicina, como en el "espectro autista". En estos casos, los valores dentro de un espectro no siempre se pueden medir con números exactos. Estos usos se refieren a una amplia variedad de situaciones o comportamientos que se agrupan bajo un mismo nombre para entenderlos mejor.
Contenido
¿De dónde viene la palabra "espectro"?
En latín, la palabra spectrum significaba "imagen" o "aparición", incluso "fantasma". En el siglo XVII, en Salem, se usó el término "evidencia espectral" para referirse a testimonios sobre apariciones o fantasmas.
El escritor Goethe y el filósofo Schopenhauer usaron la palabra "espectro" para describir una imagen óptica que parecía fantasmal en sus estudios sobre los colores.
El prefijo "espectro-" se usa para formar palabras relacionadas con los espectros. Por ejemplo, un espectrómetro es un aparato que sirve para registrar espectros. La espectroscopia es la técnica que usa un espectrómetro para analizar sustancias.
El espectro en la ciencia física
En el siglo XVII, Isaac Newton usó la palabra espectro en óptica. Se refería a la gama de colores que se ven cuando la luz blanca se separa al pasar por un prisma. Pronto, el término se usó para representar un gráfico que muestra la intensidad o la potencia de la luz según su frecuencia o longitud de onda. A esto se le llama gráfica de densidad espectral.
El término espectro se extendió para aplicarse a otras ondas, como las ondas de sonido. Estas también se pueden medir según su frecuencia, creando un espectro de frecuencia o un espectro de potencia. Hoy en día, el término se usa para cualquier señal que se pueda medir o dividir a lo largo de una variable continua. Un ejemplo es la energía en la espectroscopía electrónica o la relación de masa a carga en la espectrometría de masas.
¿Qué es el espectro electromagnético?
El espectro electromagnético es el conjunto completo de todas las frecuencias de radiación electromagnética. También describe cómo se distribuye la radiación que un objeto emite o absorbe. Los aparatos que miden un espectro electromagnético se llaman espectrógrafos o espectrómetros.
El espectro visible es la parte del espectro electromagnético que el ojo humano puede ver. La longitud de onda de la luz visible va de 390 a 700 nanómetros. El espectro de absorción de un elemento químico o compuesto químico muestra las frecuencias de radiación que son absorbidas por ese compuesto. El espectro de emisión muestra la radiación que el compuesto emite.
La luz de muchas fuentes tiene varios colores, cada uno con su propio brillo. Un arcoíris o un prisma separan estos colores, haciéndolos visibles. Un gráfico que muestra el brillo de cada color según su frecuencia es el espectro de frecuencia de la luz. Cuando todos los colores visibles están presentes por igual, la luz se ve blanca.
En la radio y las telecomunicaciones, el espectro de frecuencia se puede compartir entre muchas emisoras. El espectro de radio es la parte del espectro electromagnético con frecuencias por debajo de 300 GHz. Cada emisora de radio o televisión transmite en un rango de frecuencia asignado, llamado canal. Un receptor de radio puede sintonizar un solo canal para escuchar la información de esa emisora.
En la espectroscopía astronómica, el estudio de los espectros de luz de los objetos celestes nos ayuda a entender sus propiedades. Por ejemplo, la clasificación estelar agrupa a las estrellas según sus espectros.
¿Qué es el espectro de masas?
Un gráfico que muestra la cantidad de iones según su relación masa-carga se llama espectro de masa. Lo produce un espectrómetro de masas. Este espectro se usa para saber la cantidad y la masa de átomos y moléculas.
¿Qué es el espectro energético?
En física, el espectro energético de una partícula es el número de partículas o la intensidad de un haz de partículas según la energía de cada partícula.
Espectro discreto
En física, especialmente en la mecánica cuántica, algunos operadores tienen espectros discretos. Esto significa que los valores tienen "saltos" o espacios entre ellos.
¿Qué es un espectrograma?
En acústica, un espectrograma es una imagen visual del espectro de frecuencia del sonido a lo largo del tiempo.
Una fuente de sonido puede tener muchas frecuencias mezcladas. El timbre de una tono musical se caracteriza por su espectro armónico. El sonido que llamamos ruido incluye muchas frecuencias diferentes. Cuando una señal de sonido contiene una mezcla de todas las frecuencias audibles de manera uniforme, se llama ruido blanco.
Un analizador de espectro es un instrumento que convierte la onda de sonido de una nota musical en una imagen de sus frecuencias. Esta imagen se conoce como espectrograma acústico. Los analizadores de espectro de audio son útiles para analizar el inicio, la duración y el final de una nota musical.
El espectro en la ciencia biológica
El espectro de actividad de un antibiótico es parte de su clasificación. Un antibiótico de amplio espectro es eficaz contra muchas bacterias diferentes. En cambio, un antibiótico de espectro estrecho solo funciona contra tipos específicos de bacterias. Un ejemplo de antibiótico de amplio espectro es la ampicilina.
En psiquiatría, el "enfoque del espectro" usa el término para describir un rango de condiciones relacionadas. Por ejemplo, el espectro autista describe una variedad de condiciones clasificadas como trastornos del desarrollo neurológico.
El espectro en las matemáticas
En matemáticas, el espectro de una matriz es el conjunto de los valores propios de esa matriz.
En el análisis funcional, el espectro de un operador es una idea más general que la de valor propio para matrices.
El espectro en las ciencias sociales
En las ciencias sociales, el espectro económico se usa para indicar el rango de clases sociales, junto con algún indicador de riqueza o ingresos. En la ciencia política, el término espectro político se refiere a un sistema para clasificar las ideas políticas en una o más dimensiones. Por ejemplo, se puede hablar de un rango que incluye la derecha y la izquierda.
