ELEMENTOS BÁSICOS DE LA FÍSICA NUCLEAR

Elementos básicos de la física nuclear.

Física Nuclear

La Física Nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas.

La Física Nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas.  (CENTRO NACIONAL DE FÍSICA DE PARTÍCULAS ASTROPARTÍCULAS Y NUCLEAR, 2010)



Véase también en:
https://www.i-cpan.es/es/content/%C2%BFqu%C3%A9-es-la-f%C3%ADsica-nuclear

SISTEMA VISUAL HUMANO

Sistema Visual Humano

Aunque suele decirse que el ojo humano es el órgano de la visión, en realidad es más correcto decir que es el órgano en el que comienza la visión, la primera etapa de lo que suele denominarse el “sistema visual humano”. Esta aclaración, no pretende en absoluto desmerecer la importancia del ojo humano, sino simplemente poner al lector en conocimiento de que en realidad puede decirse que “miramos con los ojos” pero “vemos con el cerebro”. Son numerosas las disciplinas científicas (óptica, fisiología, neurología, psicología, etc.) que investigan sobre distintos aspectos del sistema visual humano. Todas ellas intentan dar explicaciones a las distintas etapas del complicado proceso que hace que, a partir de la luz emitida por las fuentes o reflejada por los objetos, mediante su absorción en los fotopigmentos retinianos y la transmisión de una serie de impulsos eléctricos a través de nuestro sistema nervioso, se forme finalmente en nuestro cerebro una determinada imagen del mundo exterior. 

El ojo humano puede considerarse un sistema óptico (conjunto de superficies que separan medios con diferente índice de refracción), que permite formar la imagen de objetos exteriores en el plano de la retina. La córnea y el cristalino son los dos componentes ópticos del ojo humano que modifican las trayectorias de la luz haciendo que la imagen se forme en el plano retiniano, como hacen las lentes que constituyen el objetivo de una cámara fotográfica. Entre la córnea y el cristalino hay una sustancia líquida llamada humor acuoso. Antes del cristalino tenemos el iris, cuya abertura central (pupila) puede variar de tamaño, lo que permite regular la cantidad de luz que entra en el ojo. El humor vítreo es una sustancia gelatinosa que ocupa el 80% del globo ocular: toda la zona comprendida entre el cristalino y la retina. La zona de la retina que permite una visión con el máximo detalle o resolución se conoce con el nombre de fóvea. Las señales producidas cuando la luz actúa sobre los pigmentos existentes en los fotorreceptores de la retina salen del ojo por medio del nervio óptico, que agrupa alrededor de un millón de fibras para cada retina. 

Las fibras de los nervios ópticos de ambas retinas alcanzan el quiasma, donde las hemirretinas nasales de cada ojo (no las de las hemirretinas temporales) se cruzan al lado opuesto del cerebro, formando los llamados tractos ópticos, que terminan en los correspondientes núcleos geniculados laterales. El tracto óptico derecho lleva información correspondiente al semicampo visual izquierdo, mientras que el tracto óptico izquierdo lleva información correspondiente al semicampo visual derecho. La información de cada uno de los dos núcleos geniculados laterales se dirige al polo occipital de la corteza cerebral del mismo lado, donde se sitúa el área visual primaria, corteza visual, o córtex visual. 

El procesamiento de la información visual es complejo a nivel de la retina, pero es más complejo aún al llegar a los núcleos geniculados laterales, y al córtex visual. Las señales de distintos fotorreceptores se combinan y comparan produciendo respuestas oponentes de las células ganglionares de la retina, cuyos axones constituyen el nervio óptico. A su vez las señales de salida de los núcleos geniculados laterales también se comparan y combinan, y este proceso continúa hasta llegar al área V1 del córtex visual, que es la principal responsable de la percepción visual. Mediante imagen cerebral basada en técnicas de resonancia magnética nuclear es posible visualizar las zonas del cerebro activadas por distintas percepciones. La interacción en el cerebro entre percepciones visuales de distinta naturaleza es también un hecho, consecuencia de la complejidad del sistema visual humano que venimos indicando. (Comité Español de Iluminación)


Véase también en:
https://www.lucescei.com/estudios-y-eficiencia/extractos-libro-blanco-de-iluminacion/el-sistema-visual-humano/

CONCEPTOS RELATIVOS A LA LUZ. COLOR

Conceptos Relativos a la Luz. Color

La luz es una forma de energía capaz de provocar cambios en los cuerpos. Así, por ejemplo, nuestra piel y la de muchos animales cambia de color cuando se expone a la luz solar. También es una importante fuente de energía para las plantas, que la utilizan para fabricarse el alimento.

Gracias a ella podemos ver todo aquello que hay a nuestro alrededor. Hay cuerpos que producen y emiten su propia luz. Estos cuerpos reciben el nombre de fuentes luminosas. Hay fuentes luminosas naturales, que producen luz propia y se encuentran en la naturaleza, como el Sol, el fuego y algunos insectos como las luciérnagas, y fuentes luminosas artificiales, fabricadas por las personas, como la bombilla (ampolleta), las velas, las cerillas (fósforos) y los tubos fluorescentes.

Durante el día la luz del Sol nos ilumina, los rayos de luz que nos llegan del Sol son una forma más en que se manifiesta la energía, la cual puede ser utilizada por el hombre para su provecho. De noche, sin embargo, necesitamos otras fuentes de luz, por eso conectamos bombillas (ampolletas), usamos una linterna o encendemos una luz para poder ver. (Profesor en línea, 2015)

 Cualidades De La Luz 

Luminosidad: cantidad de luz que incide sobre una superficie. Determina la claridad o la oscuridad de una imagen.
-Luminosidad (o clave de luz) alta. Ayuda a la sensación de alegría y libertad. -Luminosidad (o clave de luz) baja. Ayuda a crear la textura del cabello.

Tonalidad o matiz: se refiere a la calidad de color de una luz: hablamos así de luz amarilla, blanca, roja
- Luz blanca. Ayuda a crear la atmósfera de asepsia. Las luces amarillas o doradas ayudan a la evocación del lujo. También al pasado o al recuerdo.(Cultura, 2010)


Véase también en:
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Luz.htm
https://es.slideshare.net/brunoculturaa/1-la-luz-y-cualidades

LA LUZ Y ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

La luz y espectro electromagnéticoSe llama luz a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible.

Cuando la luz encuentra un obstáculo en su camino choca contra la superficie de este y una parte es reflejada. Si el cuerpo es opaco el resto de la luz será absorbida. Si es transparente una parte será absorbida y el resto atravesará el cuerpo transmitiéndose. Así es como tenemos tres posibilidades:

·         Reflexión.

·         Transmisión-refracción.

·         Absorción.

 Para cada una se define un coeficiente que nos da el porcentaje correspondiente en tanto por uno. Son el factor de reflexión, el de transmisión (t) y el de absorción que cumplen: La luz tiene también otras propiedades, como la polarización, la interferencia, la difracción o el efecto fotoeléctrico, pero estas tres son las más importantes en luminotecnia.
La reflexión es un fenómeno que se produce cuando la luz choca contra la superficie de separación de dos medios diferentes (ya sean gases como la atmósfera, líquidos como el agua o sólidos) y está regida por la ley de la reflexión.
La refracción se produce cuando un rayo de luz es desviado de su trayectoria al atravesar una superficie de separación entre medios diferentes según la ley de la refracción. Esto se debe a que la velocidad de propagación de la luz en cada uno de ellos es diferente. (Silvani)

Espectro electromagnético

El espectro electromagnético es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto.

El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo.  (Pérez G. , Espectrometria.com, s.f.)

Véase también en:
https://www.espectrometria.com/espectro_electromagntico
https://fido.palermo.edu/servicios_dyc/blog/docentes/trabajos/26419_87744.pdf

BIOFÍSICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA. AUDIÓMETRO

  Biofísica De La Percepción Auditiva. Audiómetro

Para determinar la naturaleza de cualquier incapacidad auditiva se emplea el audímetro. El audiómetro sirve para facilitar tonos en diferentes frecuencias y niveles de intensidad.

Ilustración 146-Audiómetro https://www.pardell.es/audiometro.html

Simplemente se trata de un audífono conectado a un oscilador electrónico capaz de emitir tonos puros que alberguen desde las frecuencias más bajas hasta las más altas, instrumento calibrado de modo que el sonido con un nivel de intensidad nulo a cada frecuencia sea el volumen que apenas puede escucharse con un oído normal. Un mecanismo calibrado para controlar el volumen puede incrementarlo más allá del valor cero. 

En la audiometría individual los sonidos que emitimos desde el audiómetro pueden llegar a la persona explorada a través de unos auriculares, que transmiten el sonido por vía área, o bien a través de un vibrador, aplicado en el hueso temporal, con lo que la transmisión del sonido es por vía ósea.  (Lopez)

Véase también en:
https://www.monografias.com/trabajos88/biofisica-audicion/biofisica-audicion.shtml

LA VOZ HUMANA

 La Voz Humana

La voz humana se produce voluntariamente por medio del aparato fonatorio. Éste está formado por los pulmones como fuente de energía en la forma de un flujo de aire, la laringe, que contiene las cuerdas vocales, la faringe, las cavidades oral (o bucal) y nasal y una serie de elementos articulatorios: los labios, los dientes, el alvéolo, el paladar, el velo del paladar y la lengua.

Las cuerdas vocales son, en realidad, dos membranas dentro de la laringe orientadas de adelante hacia atrás. Por adelante se unen en el cartílago tiroides (que puede palparse sobre el cuello, inmediatamente por debajo de la unión con la cabeza; en los varones suele apreciarse como una protuberancia conocida como nuez de Adán). Por detrás, cada una está sujeta a uno de los dos cartílagos aritenoides, los cuales pueden separarse voluntariamente por medio de músculos. La abertura entre ambas cuerdas se denomina glotis.

Cuando las cuerdas vocales se encuentran separadas, la glotis adopta una forma triangular. El aire pasa libremente y prácticamente no se produce sonido. Es el caso de la respiración. Cuando la glotis comienza a cerrarse, el aire que la atraviesa proveniente de los pulmones experimenta una turbulencia, emitiéndose un ruido de origen aerodinámico conocido como aspiración (aunque en realidad acompaña a una espiración o exhalación). Esto sucede en los sonidos denominados “aspirados” (como la h inglesa). Al cerrarse más, las cuerdas vocales comienzan a vibrar a modo de lengüetas, produciéndose un sonido tonal, es decir periódico. La frecuencia de este sonido depende de varios factores, entre otros del tamaño y la masa de las cuerdas vocales, de la tensión que se les aplique y de la velocidad del flujo del aire proveniente de los pulmones. A mayor tamaño, menor frecuencia de vibración, lo cual explica por qué en los varones, cuya glotis es en promedio mayor que la de las mujeres, la voz es en general más grave. A mayor tensión la frecuencia aumenta, siendo los sonidos más agudos. Así, para lograr 4 emitir sonidos en el registro extremo de la voz es necesario un mayor esfuerzo vocal. También aumenta la frecuencia (a igualdad de las otras condiciones) al crecer la velocidad del flujo de aire, razón por la cual al aumentar la intensidad de emisión se tiende a elevar espontáneamente el tono de voz. Figura 1. Corte esquemático del aparato fonatorio humano.

Finalmente, es posible obturar la glotis completamente. En ese caso no se produce sonido. Sobre la glotis se encuentra la epiglotis, un cartílago en la faringe que permite tapar la glotis durante la deglución para evitar que el alimento ingerido se introduzca en el tracto respiratorio. Durante la respiración y la fonación (emisión de sonido) la epiglotis está separada de la glotis permitiendo la circulación del flujo de aire. Durante la deglución, en cambio, la laringe ejecuta un movimiento ascendente de modo que la glotis apoya sobre la epiglotis. La porción que incluye las cavidades faríngea, oral y nasal junto con los elementos articulatorios se denomina genéricamente cavidad supraglótica, en tanto que los espacios por debajo de la laringe, es decir la tráquea, los bronquios y los pulmones, se denominan cavidades infraglóticas.

Varios de los elementos de la cavidad supraglótica se controlan a voluntad, permitiendo modificar dentro de márgenes muy amplios los sonidos producidos por las cuerdas vocales o agregar partes distintivas a los mismos, e inclusive producir sonidos propios. Todo esto se efectúa por dos mecanismos principales: el filtrado y la articulación. El filtrado actúa modificando el espectro del sonido. Tiene lugar en las cuatro cavidades supraglóticas principales: la faringe, la cavidad nasal, la cavidad oral y la cavidad labial. Las mismas constituyen resonadores acústicos que enfatizan determinadas bandas frecuenciales del espectro generado por las cuerdas vocales, conduciendo al concepto de formantes, es decir una serie de picos de resonancia ubicados en frecuencias o bandas de frecuencia que, según veremos, son bastante específicas para cada tipo de sonido.

La articulación es una modificación principalmente a nivel temporal de los sonidos, y está directamente relacionada con la emisión de los mismos y con los fenómenos transitorios que los acompañan. Está caracterizada por el lugar del tracto vocal en que tiene lugar, por los elementos que intervienen y por el modo en que se produce, factores que dan origen a una clasificación fonética de los sonidos que veremos luego. (Miyara)

Véase también en:
https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/fonatori.pdf

CUALIDADES DEL SONIDO

Cualidades Del Sonido
Cuatro son las cualidades que definen al sonido: altura, duración, intensidad o volumen y timbre.
La altura
Depende de la frecuencia, que es el número de vibraciones por segundo. Cuantas más vibraciones por segundo, el sonido es más agudo y cuantas menos vibraciones por segundo, el sonido es más grave. Cuanto más corta, fina y tensa esté una cuerda, más agudo será el sonido que produzca y viceversa.

Gráficamente la diferencia entre un sonido agudo y un sonido grave podría representarse:

Sonido agudo	Sonido grave

La unidad de medida de la frecuencia es el hercio (Hz), que equivale a una vibración por segundo.

El ser humano no percibe todas las frecuencias. El rango de audición va de los 20 Hz hasta los 20000 Hz. Por encima de esta frecuencia se producen los ultrasonidos, que no podemos percibir.

Las alturas que son capaces de producir los instrumentos musicales, excepto los electrónicos, no llegan a utilizar todo el rango de audición humano. De hecho, la mayoría de los instrumentos manejan una extensión limitada dentro de ese rango. Las notas que son capaces de producir (su tesitura) suelen situarse en la zona grave, intermedia o aguda de ese rango posible de audición.

Al proceso de igualar las frecuencias de las diferentes notas entre los distintos instrumentos y/o con relación a un punto de referencia, que se denomina diapasón, se lo conoce con el nombre de afinación. Las distintas familias de instrumentos pueden tener sistemas de afinación distintos, aunque, para poder igualarlos, todos tienden a una afinación "temperada", en la que se supone que todos los semitonos (la distancia mínima que puede haber entre dos notas dentro de la música occidental) son iguales.

La duración

Está en relación con el tiempo que permanece la vibración y se representaría gráficamente:

Sonido largo	Sonido corto

El tiempo máximo de permanencia de la vibración está muchas veces limitado por las características de producción de sonido del instrumento musical. Naturalmente, los instrumentos electrónicos no tienen este tipo de limitaciones y, siempre que el timbre del instrumento que produzcan no tenga como característica una pronta extinción, la duración de los sonidos puede ser todo lo larga que deseemos.

También existe una duración mínima de los sonidos a partir de la cual, aunque un instrumento electrónico fuese capaz de generar sonidos tan breves y tan rápidos (si los hace consecutivamente), nuestro oído acabaría percibiéndolos como simultáneos.

En música la medición del tiempo de los sonidos no se realiza uno a uno, sino por comparación con los demás. Pero aún así, esta referencia relativa de duraciones necesita una referencia superior, para poder establecer su duración absoluta. Así tenemos la indicación metronómica, que se expresa en número de "golpes" por minuto (bpm: beats per minute). Cuanto mayor sea el número de la indicación metronómica, más rápido se interpretará la música y a la inversa.

La intensidad o volumen

Está en relación con la fuerza con que hubiésemos pulsado la cuerda. Su unidad de medida es el decibelio (dB). Cada incremento de 10 dB nuestro oído lo percibe como el doble de intensidad. A partir de 120 dB entraríamos en el umbral del dolor.

En la representación gráfica de un sonido fuerte observaríamos que posee una mayor amplitud que un sonido débil.

Sonido fuerte	Sonido suave

Los sonidos de los distintos instrumentos musicales no tienen todos las mismas posibilidades de potencia sonora. Esta realidad se reconoce claramente en la disposición de los instrumentos dentro de una orquesta, donde los instrumentos con mayor potencia sonora son colocados hacia atrás. Sin embargo, hoy en día y gracias a los avances de la tecnología de amplificación del sonido, los posibles desequilibrios se pueden compensar con una adecuada utilización de los micrófonos y la mesa de mezclas.

El timbre

Es la cualidad que nos permite distinguir entre los distintos sonidos de los instrumentos o de las voces, aunque interpreten exactamente la misma melodía. El timbre de los distintos instrumentos se compone de un sonido fundamental, que es el que predomina (siendo su frecuencia la que determina la altura del sonido), más toda una serie de sonidos que se conocen con el nombre de armónicos. (Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f.)

Sonido fundamental	Sonido complejo

Véase también en:
http://www.ite.educacion.es/formacion/materiales/60/cd/02_elsonido/2_cualidades_del_sonido.html