miércoles, 5 de noviembre de 2008

resonancia magnetica


La resonancia magnética o RM (también conocida como resonancia magnética nuclear o RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades magnéticas que poseen los núcleos atómicos. La RM permite alinear los campos magnéticos de diferentes núcleos en la dirección de un campo magnético externo. La respuesta a este campo externo depende del tipo de núcleos atómicos, por lo que esta técnica puede utilizarse para obtener información sobre una muestra


Aplicaciones más comunes


La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química de una muestra. La RM se utiliza también en el campo de la investigación de ordenadores cuánticos. Sus aplicaciones más frecuentes se encuentran ligadas al campo de la medicina, la bioquímica y la química orgánica. Es común denominar "resonancia magnética" al aparato que obtiene imágenes por resonancia magnética (MRI, por las siglas en inglés de "Magnetic Resonance Imaging").

Principio físico


Todos los núcleos que contienen un número impar de protones (número atómico) o un número másico impar tienen un momento magnético intrínseco y un momento angular. Si un núcleo con estas características se somete a un campo magnético constante, percibirá un par de fuerzas que lo harán girar sobre sí mismo hasta que el momento magnético y el campo magnético se encuentren alineados.
Dos alineamientos serán posibles. Por una parte, el campo magnético y el momento magnético pueden apuntar en la misma dirección, configuración que tendrá una energía mínima y será la más probable. Por la otra, ambos
vectores pueden apuntar en direcciones opuestas, caso en el que la energía será ligeramente superior. La diferencia de energía entre ambos estados se expresa según la ecuación siguiente:

Donde γ es la
constante giromagnética o factor giromagnético, que depende del núcleo que observemos.
Ambos niveles estarán poblados según las leyes del
equilibrio térmico. Como se puede observar, la diferencia de energía es proporcional a la magnitud del campo magnético y está directamente relacionada con la frecuencia de Larmor.
Podemos expresar la diferencia de energía en forma de la frecuencia del campo electromagnético cuyos
fotones tienen esta energía.

Debido a esta diferencia de energía, si un núcleo es perturbado por un campo electromagnético de la frecuencia apropiada, se producirá un fenómeno de
resonancia; los núcleos del estado de energía inferior se excitarán al estado de energía superior. Cuando el estímulo cese, los núcleos emitirán, en forma de fotones, la energía que habían absorbido. Fotones que podrán detectarse utilizando el equipamiento adecuado.
Las frecuencias necesarias para producir el fenómeno de resonancia se encuentran dentro del rango de la
radiofrecuencia. El núcleo más utilizado para observar el efecto son: el protio (1H), por ser el más abundante y fácil de encontrar, y el carbono-13 (13C). Otros isótopos que pueden utilizarse son: 15N, 14N, 19F, 31P, 17O, 29Si, 10B, 11B, 23Na, 35Cl y 195Pt.
Los equipos médicos de resonancia magnética nuclear suelen trabajar a una frecuencia de 300 MHz para la resonancia de H1, y entre 20 MHz y 50 MHz para otros átomos.

sondas especiales

Una sonda espacial es un vehículo robótico no tripulado dedicado a la investigación espacial y/o planetaria. Siendo un medio simple, barato y efectivo de recabar información sin poner en riesgo vidas humanas, las sondas espaciales han sido comunmente utilizadas. A ellas debemos buena parte de nuestros conocimientos acerca del Sistema Solar.
Las sondas suelen constar de un chasis al cual se fijan sus instrumentos de observación (cámaras, espectrómetros, magnetómetros, altímetros...), componentes electrónicos (
ordenadores y equipos de comunicación), la fuente de energía y la antena que enviará la información a la Tierra. También disponen de pequeños depósitos de gas y toberas con las que realizar pequeñas maniobras de posicionamiento.
La fuente de energía depende del tipo de misión. Las sondes enviadas a los
planetas interiores o a Marte suelen disponer de paneles solares, que son una fuente barata de energía, pero las sondas enviadas más allá suelen estar alimentadas por dispositivos basados en la descomposición de isótopos radioactivos, debido a la escasa intensidad de la luz solar más allá de la órbita de Marte.

Fibra óptica

La fibra óptica es un hilo de ondas en forma de filamento degradado, generalmente de vidrio, aunque también puede ser de materiales plásticos. La fibra ocular es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. Normalmente la luz es emitida por un láser o un LED.
Las fibras son ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a gran velocidad, mayor que las comunicaciones de radio y cable. También se utilizan para redes locales. Son el medio de transmisión inmune a las interferencias por excelencia. Tienen un coste elevado Características [
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La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.

Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.

Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.
Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

Funcionamiento

Los principios básicos de funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.
Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo limite.

Ventajas

Su ancho de banda es muy grande, gracias a técnicas de multiplexación por división de frecuencias (X-WDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10 Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisión totales de 10 Tb/s.
Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.
Es segura, ya que se puede instalar en lugares donde puedan haber sustancias peligrosas o inflamables, ya que no transmite electricidad.

Desventajas

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:
La alta fragilidad de las fibras.
Necesidad de usar transmisores y receptores más caros
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable
No puede transmitir electricidad para alimentar
repetidores intermedios
La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica
La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
[1]
No existen memorias ópticas

Tecnologías de la información y la comunicación


Las tecnologías de la información y la comunicación son un conjunto de servicios, redes, software y aparatos que tienen como fin la mejora de la calidad de vida de las personas dentro de un entorno, y que se integran a un sistema de información interconectado y complementario. Esta innovación servirá para romper las barreras que existen entre cada uno de ellos.
Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), son un solo concepto en dos vertientes diferentes como principal premisa de estudio en la ciencias sociales donde tales tecnologías afectan la forma de vivir de las sociedades. Su uso y abuso exhaustivo para denotar modernidad ha llevado a visiones totalmente erróneas del origen del término.
La Ciencia Informática se encargan del estudio, desarrollo, implementación, almacenamiento y distribución de la información mediante la utilización de
hardware y software como recursos de los sistemas informáticos. Más de lo anterior no se encargan las tecnologías como tal.
Como concepto sociológico y no informático se refieren a saberes necesarios que hacen referencia a la utilización de múltiples medios
informáticos para almacenar, procesar y difundir todo tipo de información, telemática, etc. con diferentes finalidades (formación educativa, organización y gestión empresarial, toma de decisiones en general, etc.).
Por tanto no trata del objeto concreto sino de aquellos objetos intangibles para la ciencia social. Por ejemplo
democracia, y nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC) son dos conceptos que viajan en una misma dirección, mientras democracia es espíritu las NTIC son métodos, recursos, libertades que ofrecen transparencia a las gestiones gubernamentales