TECNOLOGIA


La ciencia y la tecnología deben unir a los pueblos
para borrar las diferencias que separan a las naciones.
Heinrich Roher

Artículos publicados:

Cámara de video | Capacidad de almacenamiento | Comienzos del cine sonoro |
Confinamiento magnético | Creación de imágenes en televisión | Dispositivos CCD |
Lámparas de cuarzo | Magnetómetro rotativo Flux-Gate | Milagros en el antiguo Egipto | Motor de Gasolina | Motor Diesel | Respuesta de un diodo zener | Tecnología |
Tecnología hidroeléctrica en Venezuela | Tutorial de Fortran

Espectroscopía instrumental





camara de video

La cámara de video esta conformada por las siguientes partes:

Enfoque: se regula a través del visor mediante los siguientes sistemas:

  1. Imagen partida: cuando el objetivo no está correctamente enfocado, la imagen aparece dividida en dos partes, de manera horizontal. Manualmente se busca que ambas mitades aparezcan situadas correctamente, con lo que se logra el enfoque.
  2. Cristal esmerilado: la imagen aparece borrosa. El enfoque será correcto cuando se logre la nitidez.
  3. Combinación de a. y b.
Iris o diafragma: serie de láminas que se halla en el interior del objetivo. Estas láminas pueden abrirse o cerrarse, regulando de esta manera el ingreso de luz. Es decir, actúa de manera idéntica al ojo humano. Puede ser regulada por una rosca (manualmente) o a través de una célula fotoeléctrica (de manera automática).
Aberturas del diafragma: se miden por una escala que se construye a partir de la relación entre la cantidad de luz incidente y el diámetro de la abertura del diafragma.
f = 1 - 1.4 - 2 - 2.8 - 4 - 5.6 - 8 - 11 - 16 - 22
cuanto menor es f, mayor es la cantidad de luz que ingresa.
Objetivo: está conformado por una serie de lentes que hacen llegar la imagen hasta la lámina fotosensible o mosaico, de manera invertida.
Los objetivos fijos abarcan un campo constante. Cuando este campo se modifica, ya sea ampliándolo o reduciéndolo, se utiliza el zoom (o transfocator).
Un objetivo "normal" tiene una amplitud de campo de 25 mm. Se llama "gran angular" al que tenga una amplitud de campo menor a 25 mm, y "tele", al que posee dicha amplitud mayor a 25 mm.

Sonido: en una cámara de video pueden encontrarse los siguientes elementos de sonido:

  1. Micrófono incorporado: por lo general es omnidireccional y posee una gran sensibilidad.
  2. Conexión para micrófono auxiliar: para adicionar micrófonos inidireccionales o micrófonos tipo zoom.
  3. Conexión para auriculares: para controlar el sonido durante la filmación, o durante la reproducción en cámara.
Visor: comprueba la imagen captada por el objetivo y permite el enfoque mediante una lupa posterior, llamada ocular.
Los visores pueden ser de distintos tipos:
  1. Optico: actúa paralelamente al objetivo produciendo una diferencia de paralaje entre la imagen que capta el objetivo y la que capta el visor; esta diferencia se acentúa en el caso de primeros planos.
  2. Reflex: la visión de la imagen se produce a través del objetivo, por un prisma semirreflectante que retiene parte de la luz y la desvía hacia el visor.
  3. Electrónico: la señal generada en el tubo de la cámara es enviada a un pequeño monitor con una lente.

capacidad de almacenamiento

En la siguiente tabla se da una aproximación a la capacidad de almacenamiento de algunos sistemas.

Nº de bits Sistema de almacenamiento
Papel Almacenamiento microelectrónico Homo Sapiens
1014 o más     cerebro
1012 1 millón de libros    
1011   memoria óptica  
109   placa magnética  
108 15 libros    
106 500 páginas    
104   chip  
103 hoja A4    

En una computadora, los datos se ordenan en dos tipos de memoria:

El acceso a estos sistemas de almacenamiento puede ser:

En el acceso directo se puede acceder directamente a cualquier parte de la memoria; en cambio, en el acceso secuencial, los datos se leen en un cierto orden.
Existen memorias en discos magnéticos a las que se puede acceder mediante un cabezal de lectura y un cabezal de escritura, permitiendo el acceso directo a sus pistas (como los diskettes).
Las memorias fijas permiten sólo la lectura y se denominan ROM (Read Only Memory). Las memorias de acceso aleatorio o RAM (Random Access Memory) son flexibles y permiten modificar la información que contienen.
La memoria óptica funciona mediante perforaciones por láser en una película metálica especial (como el CD).
El contenido de 10000 páginas A4 cabe en un disco fino de 20 cm de diámetro.


comienzos del cine sonoro

La investigación para dotar de sonido a las películas en los comienzos del cine tuvo su punto culminante en el año 1922.
En muchas películas se utilizó un método llamado registro fonográfico del sonido. La banda sonora se ubica a lo largo de uno de los bordes de la película. Para registrar el sonido, se puede usar el método de densidad variable, o el de área variable.
  1. Método de densidad variable:
    Se trata de una banda continua formada por zonas alternadas de luz y oscuridad. Estas alternancias reproducen las modulaciones de las ondas sonoras originales.

  2. Método de área variable:
    Una sucesión de manchas blancas y negras coincide con las ondas sonoras a reproducir. Su utilización data de 1928.
Principio de funcionamiento:
En ambos métodos, un rayo de frecuencia UV atraviesa la banda sonora e incide en un dispositivo sensible a la luz. Este dispositivo produce impulsos eléctricos de intensidad dependiente de la cantidad de luz recibida.
Estos impulsos se amplifican y el sonido puede ser reproducido por parlantes.

En el principio del arte cinematográfico, un pianista o una orquesta ejecutaba en vivo las piezas musicales que acompañaban a cada filme.


Confinamiento magnetico

Si se quieren realizar reacciones termonucleares controladas, el plasma debe ser aislado de las paredes del recipiente que lo contiene, para que no se enfríe. Además, las partículas que contiene el plasma deben ser confinadas por un tiempo lo suficientemente largo como para tener una probabilidad de reaccionar.
Teniendo en cuenta que a las altas temperaturas a las que nos estamos refiriendo, la materia es un plasma totalmente ionizado, compuesto solamente de partículas cargadas, el problema del aislamiento del recipiente se soluciona mediante la utilización de un fuerte campo magnético.
Existen dos sistemas que agrupan los métodos de confinamiento magnético:
  1. Sistemas basados en condiciones de equilibrio, por ejemplo, estados en que la presión del plasma es balanceada por la presión magnética. Se encuentran entre estos métodos:
    Tokamac
    Espejos magnéticos
  2. Sistemas pulsados, en donde la aceleración del plasma por las fuerzas electrodinámicas es usada para confinarlo y calentarlo. Por ejemplo:
    Z- Pinch
    Plasma focus

creacion de imagenes en television

Se sabe que si se proyecta una secuencia de fotogramas a una velocidad de 16 fotogramas por segundo, o mayor, se crea la ilusión de movimiento continuo.
En la época del cine mudo, la velocidad de proyección era de 16 o 18 cuadros por segundo. En el cine sonoro, se aumentó la velocidad a 24 cuadros por segundo, velocidad que se ha mantenido hasta el presente.
En televisión se utilizan diferentes velocidades de proyección según el país de producción, de 25 a 30 cuadros por segundo, en general. Cada cuadro está compuesto por cientos de líneas horizontales, que contienen puntos de información de brillo y color. Esta información es procesada de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. De manera de reducir el parpadeo y las variaciones de intensidad y nitidez durante el barrido o scanning, cada imagen es dividida en dos segmentos. Las líneas impares se barren primero, y luego se integran, en los espacios restantes, las líneas pares.
Se llama comúnmente campo a estas secciones de líneas pares o impares. La imagen completa, conformada por dos campos, es lo que se denomina cuadro.
Existen sistemas de barrido progresivo, no entrelazado, donde los campos conformados por líneas pares e impares son combinados y reproducidos en forma simultánea.


dispositivos ccd

A través del sistema óptico compuesto por una serie de lentes que conforma una cámara de televisión, se forma una imagen en un objetivo fotosensible, de la misma forma que una cámara cinematográfica forma la imagen en el negativo. En lugar de utilizar emulsión fotográfica, las cámaras de televisión utilizan comúnmente unos receptores fotosensibles llamados CCDs (Charged-Coupled Devices), capaces de detectar las diferencias de brillo en los diferentes puntos de una imagen.
La superficie de un CCD contiene una gran cantidad de pixels (del inglés picture element, elemento de imagen), cada uno de los cuales responde electrónicamente a la luz que incide sobre su superficie.
Las diferencias en el brillo de la imagen detectadas en cada uno de estos puntos en la superficie del CCD son convertidas en señales eléctricas para ser analizadas en un circuito electrónico de tipo "línea por línea". Este procedimiento se produce de forma continua, de manera de crear la secuencia requerida.
La luz que ingresa por la cámara puede ir a uno o varios CCD; esto último puede lograrse separándola y desviándola con ayuda de un prisma.
La resolución de los CCDs depende de la cantidad de pixels disponibles. Los tamaños comerciales de estos dispositivos son 1/3, 1/2 y 2/3 de pulgada.
El sistema correspondiente a la norma NTSC puede resolver aproximadamente 300 líneas horizontales en un patrón de prueba, lo que constituye límite observable en una pantalla de televisión a una distancia normal del observador (mayor a 1m).


espectroscopia instrumental

Según la zona del espectro estudiada, los instrumentos espectroscópicos utilizados varían considerablemente. La espectroscopía gamma utiliza sobre todo espectrómetros, que son instrumentos provistos de un medio dispersor de las radiaciones y de un detector para medirlas. En el campo de los rayos X y los espectros visibles y ultravioleta, se utiliza, sobre todo, el espectrógrafo que consta del medio dispersor y utiliza la placa fotográfica como elemento registrador. Los espectros infrarrojos se estudian, normalmente, con espectrofotómetros, que son aparatos registradores provistos de detectores fotoeléctricos, etc. Como ejemplos típicos pueden citarse los espectrógrafos de prisma y de red, que son la base de los demás instrumentos. Un espectrógrafo de prisma consta, fundamentalmente de una rendija, un sistema colimador, el medio dispersivo (un prisma), que se construye de material diverso según la zona del espectro que se quiera estudiar, siendo los materiales más usuales el cuarzo para el ultravioleta, el vidrio para el visible y el cloruro sódico para el infrarrojo, y un sistema condensador que enfoca el espectro sobre una placa fotográfica.
Los espectrógrafos de red se construyen con redes de reflexión, planas o cóncavas. La red actúa al mismo tiempo como elemento dispersivo y como condensador, eliminando así el paso de la radiación a través de algún material óptico, por lo que se eliminan los problemas de absorción y, por tanto, con una misma red se puede estudiar una región mucho más amplia del espectro.
Los espectrofotómetros son aparatos mucho más complejos en los que, junto a los componentes propiamente espectroscópicos, existe un complicado dispositivo electrónico para registro y desplazamiento de alguna de las partes ópticas.


lamparas de cuarzo

Son lámparas constituidas por un filamento de tungsteno situado en el interior de un tubo de cuarzo, dentro del cual se halla un gas halógeno, casi siempre yodo. Por ello estas lámparas reciben también el nombre de halógenas o de yodo-cuarzo.
El cristal del tubo no oscurece con el tiempo, y la potencia y temperatura del color de la lámpara se mantienen constantes a lo largo de su duración, de alrededor de 250 horas. La temperatura de color es de 32000K.
El tubo de cristal de cuarzo no debe tocarse ya que el ácido del sudor produciría la destrucción de la lámpara, por lo que deben manipularse con un papel de seda.
Estas lámparas pueden incorporarse en distintos tipos de aparatos, como los reflectores, difusores, antorchas, etc.
Bibliografía consultada: "La iluminación en cine y video", de A. Vidal, Ediciones CEAC, 1992.


Magnetometro rotativo Flux-Gate (puerta de flujo)

Se hace rotar la muestra a medir a un número constante de revoluciones. Consta este magnetómetro de un conjunto de sensores magnéticos formados por una bobina enrollada en un núcleo de alta permeabilidad magnética.
Funcionamiento:
Si en un núcleo abierto de alta permeabilidad magnética aparece además de un campo continuo representado por Ho en la figura, un campo alterno tal que por momentos lo sature (originado en la bobina por la que circula una corriente alterna) se generará una f.e.m. (fuerza electromotriz inducida) periódica en la bobina.
La f.e.m. tendrá componentes armónicas pares e impares de la frecuencia fundamental de la corriente. Cuando Ho es cero, sólo quedarán la fundamental y las impares. Además, las componentes armónicas pares cambian de signo al cambiar Ho su polaridad, con lo que estas componentes pueden servir para medir Ho.

Estos magnetómetros pueden medir:


milagros en el antiguo egipto

Los siguientes sistemas para "milagros" que fabricaban los sacerdotes del antiguo Egipto fueron datados por el matemático y mecánico griego, Herón de Alejandría, en el Siglo II.
  1. La apertura de las puertas del templo:
    Se contruía un altar metálico hueco, fuera del templo. Cuando ardía fuego en él, se calentaba el aire del interior, generando presión sobre una vasija previamente oculta en el subsuelo.
    El agua salía entonces por un tubo que desembocaba en un balde. Este balde estaba atado por sogas a unos caños que, al girar, abrían las puertas del templo.

  2. El milagro del aceite:
    Al arder fuego en el altar, sobre el cual hay dos esculturas huecas, se dilataba el aire, generando una presión sobre un compartimiento de aceite que se hallaba en el interior.
    El aceite subía por una serie de tubos ocultos en el interior de las esculturas, que apropiadamente tenían sus manos sobre el fuego, de manera que el aceite caía, avivándolo.


motor de gasolina

Elementos constitutivos del motor:
Mediante un motor de gasolina se realiza un ciclo que consta de seis procesos. Cuatro de estos procesos involucran movimiento del pistón y se llaman tiempos o carreras.
  1. Carrera de admisión: con la aspiración del pistón llega al cilindro una mezcla de vapor de gasolina y aire. La presión externa es mayor que la de la mezcla, con lo que se verifica una aceleración y se vence el efecto de rozamiento.

  2. Carrera de compresión: la mezcla es comprimida, elevando de manera considerable la presión y la temperatura. Se pierde calor por conducción.

  3. Explosión: con una chispa de origen eléctrico se realiza la combustión de la mezcla caliente. Los productos resultantes alcanzan presión y temperatura elevadas. Este proceso se verifica a volumen constante, pues el pistón permanece en el mismo lugar.

  4. Carrera de expansión: al expandirse los productos del proceso anterior, empujan el pistón, bajando así la presión y la temperatura. Aquí hay nuevamente pérdida de calor por combustión.

  5. Apertura de la válvula de escape: los productos de la combustión aún se hallan a temperatura y presión superiores a las del exterior. La válvula de escape permite que se libere algo de gas hasta que la presión desciende hasta la atmosférica. Este proceso es a volumen constante, pues el pistón no se ha movido.

  6. Carrera de escape: el pistón libera casi todo el resto de los productos de combustión. Se ejerce una presión tal que, al exceder la externa, se produce una aceleración de manera de vencer el rozamiento.


motor diesel

A diferencia del motor de gasolina, el motor Diesel sólo toma aire durante la carrera de admisión.
Comprime el aire adiabáticamente de manera de elevar la temperatura e inflamar así el aceite pesado que se pulveriza dentro del cilindro luego de la compresión.
La combustión es aproximadamente isobárica y durante este proceso el pistón se desplaza. El carácter isobárico se logra en este caso regulando la cantidad de aceite que es inyectada.
La carrera de expansión, la apertura de la válvula de escape y la carrera de escape son idénticas a las que ocurren en el motor de gasolina.


respuesta de un diodo zener

Los diodos diseñados con capacidad adecuada de disipación de potencia para trabajar en la zona de ruptura, pueden ser empleados como dispositivos de tensión de referencia o de tensión constante.
Estos diodos se conocen con el nombre de diodos zener, de avalancha o de ruptura.
Estos diodos se utilizan como reguladores de tensión para mantener prácticamente constante la tensión V en la carga, independientemente de las variaciones de corriente y tensión en la carga y en la fuente.
El límite inferior de la corriente necesaria para que el diodo mantenga la tensión constante está dado por Izk, la corriente del codo de la curva. El límite superior lo determina la potencia de disipación máxima del diodo.


tecnologia

La tecnología es un conjunto de métodos y procedimientos destinados al aprovechamiento industrial o científico de los fenómenos naturales, como la energía y las materias primas, y de sus derivados, para solucionar y satisfacer las necesidades del hombre y el medio.
La tecnología apareció en Africa hace unos dos millones de años, con los utensilios de piedra, madera y hueso de los Homo Habilis.
La Revolución Industrial Europea (Siglo XVIII), aceleró el desarrollo de la tecnología ya que se necesitó máquinas más veloces.
Si bien la tecnología se considera principalmente como "una aplicación práctica de los conocimientos científicos", en ocasiones el proceso es también el inverso, porque, por una parte, numerosos sistemas productivos, han dado pie a la investigación científica y, por otra parte, esta última ha necesitado cada vez más de los medios facilitados por la moderna tecnología para poder avanzar en su aspecto experimental.
Por eso, puede decirse que ciencia y tecnología se hallan, de algún modo, emparejadas en su evolución.


tecnologia hidroelectrica en venezuela

La geografía venezolana, principalmente el sur del país, está cruzada por un sin número de caudalosos ríos y torrentes. Gracias a ello, dispone de cuantiosas potencialidades de recursos hidroeléctricos. Estos han sido estimados en 83.430 MW, equivalente a 2.500 barriles diarios de petróleo.
La movilización de estos recursos se realiza a través de las plantas emplazadas en la región de Guayana y los Andes, siendo dicha ejecución, competencia de las empresas estatales Compañía Anónima de Administración y Fomento Eléctrico (CADAFE), Corporación Venezolana de Guayana (CVG) y Electrificación del Caroní (EDELCA), en esta última se produce el 63% de la energía que se consume en el país.


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