Un estroboscopio, también conocido como luz estroboscópica , es un instrumento que se utiliza para hacer que un objeto que se mueve cíclicamente parezca lento o estacionario. Consiste en un disco giratorio con ranuras o agujeros o en una lámpara, como un tubo de flash , que produce breves destellos de luz repetitivos. Normalmente, la velocidad del estroboscopio se puede ajustar a diferentes frecuencias. Cuando se observa un objeto en rotación o vibración con el estroboscopio en su frecuencia de vibración (o un submúltiplo de ella), parece estacionario. Por tanto, los estroboscopios también se utilizan para medir la frecuencia.
El principio se utiliza para el estudio de objetos giratorios , alternativos , oscilantes o vibratorios . Las piezas de máquinas y las cuerdas vibratorias son ejemplos comunes. Un estroboscopio utilizado para ajustar el tiempo de encendido de los motores de combustión interna se llama luz de sincronización .
En su forma mecánica más simple, un estroboscopio puede ser un cilindro giratorio (o un recipiente con un borde elevado) con orificios o ranuras espaciados uniformemente colocados en la línea de visión entre el observador y el objeto en movimiento. El observador mira a través de los agujeros/ranuras del lado cercano y lejano al mismo tiempo, mientras las ranuras/agujeros se mueven en direcciones opuestas. Cuando los agujeros/ranuras están alineados en lados opuestos, el objeto es visible para el observador.
Alternativamente, se puede utilizar un único orificio o ranura móvil con un orificio o ranura fijo/estacionario. El orificio o ranura estacionario limita la luz a una única trayectoria de visión y reduce el deslumbramiento de la luz que pasa a través de otras partes del orificio/ranura móvil.
Ver a través de una sola línea de agujeros/ranuras no funciona, ya que los agujeros/ranuras parecen simplemente barrer el objeto sin un efecto estroboscópico.
La velocidad de rotación se ajusta para que se sincronice con el movimiento del sistema observado, que parece disminuir y detenerse. La ilusión es causada por un alias temporal , comúnmente conocido como efecto estroboscópico .
En las versiones electrónicas, el disco perforado se sustituye por una lámpara capaz de emitir breves y rápidos destellos de luz. Por lo general, se utiliza una lámpara de descarga de gas o de estado sólido, porque son capaces de emitir luz casi instantáneamente cuando se aplica energía y de apagarse con la misma rapidez cuando se corta la energía.
En comparación, las lámparas incandescentes tienen un breve calentamiento cuando se energizan, seguido de un período de enfriamiento cuando se corta la energía. Estos retrasos dan como resultado detalles borrosos y borrosos de los objetos parcialmente iluminados durante los períodos de calentamiento y enfriamiento. Para la mayoría de las aplicaciones, las lámparas incandescentes son demasiado lentas para producir efectos estroboscópicos claros. Sin embargo, cuando funcionan con una fuente de CA, en su mayoría son lo suficientemente rápidos como para provocar un zumbido audible (a doble frecuencia de red) en la reproducción de audio óptico , como en la proyección de películas.
La frecuencia del destello se ajusta de modo que sea igual o una fracción unitaria de la velocidad cíclica del objeto, momento en el cual se ve que el objeto está estacionario o se mueve lentamente hacia atrás o hacia adelante, dependiendo de la frecuencia del destello.
Las lámparas de neón o los diodos emisores de luz se utilizan habitualmente para aplicaciones estroboscópicas de baja intensidad. Las lámparas de neón eran más comunes antes del desarrollo de la electrónica de estado sólido, pero están siendo reemplazadas por LED en la mayoría de las aplicaciones estroboscópicas de baja intensidad.
Las lámparas de flash de xenón se utilizan para aplicaciones estroboscópicas de intensidad media y alta. Un destello suficientemente rápido o brillante puede requerir enfriamiento activo, como enfriamiento por aire forzado o agua, para evitar que la lámpara de destello de xenón se derrita.
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A Joseph Plateau de Bélgica se le atribuye generalmente la invención del estroboscopio en 1832, cuando utilizó un disco con ranuras radiales que giraba mientras veía imágenes en una rueda giratoria separada. El dispositivo de Plateau pasó a ser conocido como " fenakistoscopio ". Hubo una invención casi simultánea e independiente del dispositivo por parte del austriaco Simon Ritter von Stampfer , al que llamó "estroboscopio", término que se utiliza hoy en día. La etimología proviene de las palabras griegas στρόβος - strobos , que significa "remolino" y σκοπεῖν - skopein , que significa "mirar".
Además de tener importantes aplicaciones para la investigación científica, los primeros inventos obtuvieron un éxito popular inmediato como métodos para producir imágenes en movimiento , y el principio se utilizó para numerosos juguetes. Otros pioneros emplearon espejos giratorios o espejos vibratorios conocidos como galvanómetros de espejo .
En 1917, el ingeniero francés Etienne Oehmichen patentó el primer estroboscopio eléctrico, [1] construyendo al mismo tiempo una cámara capaz de disparar 1.000 fotogramas por segundo.
Harold Eugene Edgerton ("Doc" Edgerton) empleó una lámpara intermitente para estudiar las piezas de una máquina en movimiento. [2] General Radio Corporation luego pasó a producir este dispositivo en forma de su "Strobotac", un ejemplo temprano de un estroboscopio comercialmente exitoso. [3]
Más tarde, Edgerton utilizó destellos de luz muy cortos como medio para producir fotografías de objetos que se movían rápidamente, como balas en vuelo.
Los estroboscopios desempeñan un papel importante en el estudio de las tensiones sobre maquinaria en movimiento y en muchas otras formas de investigación. Los estroboscopios brillantes pueden dominar la iluminación ambiental y hacer evidentes los efectos de stop-motion sin la necesidad de condiciones operativas ambientales oscuras.
También se utilizan como instrumentos de medición para determinar la velocidad cíclica. Como luz de sincronización, se utilizan para ajustar el tiempo de encendido de los motores de combustión interna .
En medicina, los estroboscopios se utilizan para observar las cuerdas vocales y diagnosticar afecciones que han producido disfonía (ronquera). El paciente tararea o habla por un micrófono que a su vez activa el estroboscopio en la misma frecuencia o en una ligeramente diferente. La fuente de luz y una cámara se colocan mediante endoscopia .
Otra aplicación del estroboscopio se puede ver en muchos tocadiscos de gramófono . El borde del plato tiene marcas a intervalos específicos, de modo que cuando se mira bajo una iluminación fluorescente alimentada a la frecuencia de la red eléctrica , siempre que el plato gire a la velocidad correcta, las marcas parecen estar estacionarias. Esto no funcionará bien bajo iluminación incandescente , ya que las bombillas incandescentes no parpadean significativamente. Por esta razón, algunos tocadiscos tienen una bombilla de neón o LED al lado del plato. El LED debe funcionar mediante un rectificador de media onda procedente del transformador de red o mediante un oscilador.
Las luces estroboscópicas intermitentes también se han adaptado como efecto de iluminación para discotecas y clubes nocturnos donde dan la impresión de bailar a cámara lenta. La velocidad estroboscópica de estos dispositivos no suele ser muy precisa ni muy rápida, porque las aplicaciones de entretenimiento no suelen requerir un alto grado de rendimiento.
El rápido destello de la luz estroboscópica puede dar la ilusión de que la luz blanca está teñida de color, lo que se conoce como color Fechner . Dentro de ciertos rangos, el color aparente se puede controlar mediante la frecuencia del flash. Las frecuencias de estímulo efectivas van desde 3 Hz hacia arriba, con frecuencias óptimas de aproximadamente 4 a 6 Hz. Los colores son una ilusión generada en la mente del observador y no un color real. La parte superior del Benham demuestra el efecto. [4] [5] [6] [7]
La definición del diccionario de estroboscopio en Wikcionario