Fase espectral: de las ideas básicas a la aplicación en un video de la resonancia de un diapasón

Resumen

Mientras que los estudiantes graduados están familiarizados con el espectro de Fourier, la fase espectral a menudo se mantiene misteriosa. Este artículo propone una aproximación practica a la Transformada de Fourier Discreta (TFD) y a la fase espectral. En una primera parte, se exploran las bases de TFD mediante simulaciones elementales. La variación de parámetros digitales permite la identificación de frecuencias de muestreo y su relación con el tamaño de la ventana muestreada. La importancia del espectro de fase también se ilustra experimentalmente para demostrar la utilidad de la relación existente entre un desplazamiento y la fase espectral. En la segunda parte, estas propiedades son puestas en práctica caracterizando la resonancia de un diapasón mediante el análisis de la tasa de video de la fase espectral. El material experimental implicado en todos los aspectos de las medidas se reduce a unos dispositivos elementales y económicos. La propuesta constituye un acercamiento practico a Transformada de Fourier Discreta y las propiedades de la fase espectral. Para finalizar, se registra la curva de resonancia de un diapasón en sólo unos minutos. El teorema del muestreo de Shannon, así como la relación de incertidumbre que liga las resoluciones alcanzadas en los dominios directos y recíprocos también son considerados prácticamente en todas las partes de este trabajo.