Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0035-001X20040006&lang=es vol. 50 num. 6 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Comments on area spectra in loop quantum gravity</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600001&lng=es&nrm=iso&tlng=es We examine and compare different area spectra that have been recently considered in Loop Quantum Gravity (LQG). In particular we focus our attention on an Equally Spaced (ES) spectrum operator introduced recently by Alekseev et al that has gained some attention. We show that such operator is not well defined within the LQG framework, and comment on the issues regarding area spectra and QNM frequencies.<hr/>Se examinan y comparan diferentes espectros del operador de área considerados recientemente dentro del formalismo cuántico de lazos. En particular se considera el operador con un espectro uniformemente espaciado introducido recientemente por Alekseev et al. y que ha recibido cierta atención. Se muestra que dicho operador no está bien definido dentro del formalismo cuántico de lazos y se comenta sobre la relación entre gravedad de lazos y los modos cuasinormales de hoyos negros. <![CDATA[<b>The semiclassical theory of quantized fields in classical electromagnetic backgrounds</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600002&lng=es&nrm=iso&tlng=es We formulate mathematically the process of pair production in electromagnetic fields for spinless particles. We compute the probability that n pairs are created in the semiclassical approximation, and herein we prove that the pair creation phenomenon is a stochastic Poisson process. Finally, we prove rigorously and interpret suitably the Schwinger formula.<hr/>Damos la formulación matemática del proceso de creación de pares de partículas sin spin en campos electromagnéticos. Calculamos la probabilidad de que se creen n pares en la aproximación semiclásica, y probamos, en esta aproximación, que la creación de pares es un proceso estocástico de Poisson. Finalmente, damos una demostración rigurosa y una interpretación correcta de la fórmula de Schwinger. <![CDATA[<b>Qualitative analysis of the capillary flow stability of spurting materials by using transmitted light intensity measurements</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600003&lng=es&nrm=iso&tlng=es The stability in the capillary flow of spurting materials was analyzed by following the temporal variation of their average birefringence. Two different fluids were analyzed, a high-density polyethylene melt, and an aqueous micellar solution of Cetylpyridinium Chloride and Sodium Salicylate. Birefringence changes were detected through measurements of the transmitted light intensity and video images of the flow channel. Transmitted light intensity measurements were more sensitive and provided better information about the flow stability than pressure ones. An unstable flow region was present in the micellar solution before the onset of spurt. Also, there were periodic changes in the optical properties of both fluids, in the spurt region and at higher shear rates, which indicate that the flow is also unstable in the high shear rate branch, in contrast to the generalized assumption of the stable flow in such regime. Several frequency components of the transmitted light intensity were observed, coincident with different spurts, in the unstable flow regimes for both fluids. Finally, an outstanding decrease in the transmitted light intensity was observed in both fluids under flow conditions where slip was present.<hr/>La estabilidad en el flujo de Poiseuille de materiales que exhiben flujo repentino, fue analizada siguiendo la variación temporal de su birrefringencia promedio. Dos fluidos diferentes fueron analizados, un polietileno de alta densidad fundido y una solución micelar acuosa de cloruro de cetilpiridinio y salicilato de sodio. Los cambios de birrefringencia fueron detectados a través de mediciones de la intensidad de luz transmitida e imagenes de video del sistema de flujo. Las mediciones de intensidad de luz transmitida fueron más sensibles y proporcionaron mejor información acerca de la estabilidad del flujo que las de presión. Se presentó una región de flujo inestable en la solución micelar antes del inicio del flujo repentino. También, hubo cambios periódicos en las propiedades ópticas de ambos fluidos en las regiones de flujo repentino y de alta rapidez de deformación, lo cual indica que el flujo también es inestable en la rama de alto corte, en contraste con la suposición generalizada de flujo estable en ese régimen. Se observaron varias componentes de frecuencia de la intensidad de la luz transmitida, coincidentes con diferentes cambios repentinos en el flujo, en los regímenes inestables para ambos fluidos. Finalmente, se observó una notable disminución en la intensidad de la luz transmitida bajo condiciones de flujo en las que el deslizamiento estuvo presente. <![CDATA[<b>High resolution spectroscopy in gases and its application on the frequency stabilization of semiconductor lasers</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600004&lng=es&nrm=iso&tlng=es The gas spectroscopy is a standard technique for frequency stabilization in semiconductor lasers. The Doppler effect is what exerts most influence on the linewidths of atomic spectrum increments. In the present work, the saturation spectroscopy, whose main characteristic is to cancel the undesirable consequences of this effect, is studied. Different techniques of dispersion-like signals generation are revised, and are used as error signals in the stabilization of semiconductor lasers. From a different point of view, these techniques are reviewed and being compared. Moreover, the experimental results of Cesium 133 spectroscopy made at Centro Nacional de Metrología, CENAM, are exhibited herein.<hr/>La espectroscopia en gases es una de las técnicas más utilizadas en la estabilización en frecuencia de láseres semiconductores. El efecto Doppler es el factor que más influye en el ensanchamiento de las líneas de los espectros atómicos. En este trabajo se revisa la espectroscopia de saturación, cuya característica principal es la de anular las consecuencias indeseables de este efecto. Se examinan distintas técnicas de generación de señales tipo dispersión, las cuales son empleadas como señales de error en la estabilización de láseres semiconductores. Estas técnicas se comparan entre sí y son revisadas desde una perspectiva diferente a lo que convencionalmente se presenta en la literatura. Asimismo se muestran resultados experimentales de espectroscopia en gas de Cesio 133 realizadas en el Centro Nacional de Metrología, CENAM. <![CDATA[<b>Segmentación de imágenes de color</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600005&lng=es&nrm=iso&tlng=es En este artículo proponemos una modificación al sistema de color I1 I2 I3 propuesto por Ohta, et al. Las componentes modificadas las denominamos C1 C2 C3, y se obtuvieron de manera experimental. El sistema C1 C2 C3 lo usamos para segmentar y generar mapas temáticos. Un paso intermedio en el proceso de la segmentación de las imágenes de color es la obtención de imágenes binarias. Este trabajo también propone el uso de dos operaciones algebraicas (multiplicación y suma) entre las imágenes binarias, para una completa segmentación de las imágenes de color. Usando la multiplicación, es posible reducir el ruido que se genera en el proceso de segmentación basado en umbrales.<hr/>In this work we propose a modification to the color system I1, I2, I3. This color system was developed by Ohta et al. We named C1 C2 C3 the modified components, those were experimentally obtained. We use C1 C2 C3 to segment and generate maps. During the segmentation process we obtain binary images. In this work we propose two arithmetic operations with the binary images, product and sum. Multiplication reduces the noise aroused during the thresholding segmentation process. <![CDATA[<b>Band gap energy in Zn<i>-</i>rich <i>Zn</i><sub>1-x</sub><i>Cd</i><sub>x</sub><i>Te</i> thin films grown by r.f. sputtering</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Ternary Zn1-xCd xTe semiconducting thin films were grown on 7059 Corning glass substrates at room temperature by co-sputtering from a ZnTe-Cd target. The visible Cd-area onto ZnTe target was varied to cover 0% - 4% of the total area. The optical and structural properties of the films were analysed as a function of the Cd concentration (x) on the layers. The sharp diffraction lines indicate mainly the ZnTe in cubic phase. When the cadmium was incorporated into the ZnTe lattice, the band gap energy (Eg) decreased from 2.2748 eV (x=0) to 2.2226 eV (x= 0.081). We found a linear relationship between Eg and (x) in the interval of (x) studied, that predicts a value of the bowing parameter b in the Eg (x) = Ego + ax + bx² relationship, which coincides with the value of b calculated by making the same study for Cd-rich CdZnTe. This result becomes interesting given the large number of values reported for b and a for Eg(x) of this ternary material.<hr/>Películas semiconductoras de Zn1-xCd xTe fueron crecidas por la técnica de co-erosión catódica de radio frecuencia sobre substratos de vidrio Corning 7059 a temperatura ambiente a partir de un blanco de ZnTe-Cd. Pequeñas laminillas de Cd fueron colocadas sobre la superficie del blanco cubriendo un área del 0% - 4%. Las propiedades ópticas y estructurales de las películas fueron analizadas en función de la concentración de Cd (x). El patrón de difracción de rayos-X nos indica preferentemente la fase cúbica del ZnTe. Cuando el cadmio es incorporado dentro de la red del ZnTe, la brecha de energía (Eg) decrece desde 2.2748 eV (x = 0) hasta 2.2226 eV (x = 0.081). A partir de los datos obtenidos se encuentra una relación lineal Eg vs (x) en el intervalo de (x) estudiado, el cual predice un parámetro de curvatura b en la relación Eg(x) = Eg0 + ax + bx², que coincide con el valor de b calculado para el mismo estudio en las películas de Zn1-xCd xTe. Este resultado es interesante dado el gran número de valores reportados para b y a de Eg para este material ternario. <![CDATA[<b>Theoretical basis for the study of the effect of base composition on DNA melting</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600007&lng=es&nrm=iso&tlng=es We extend the ideas used to describe the glass transition in strong glasses employing the stochastic matrix method, giving a theoretical framework for the study of the configurational changes and the melting temperature of DNA. Our theoretical model enables a systematic study of the melting transition and the melting temperature dependence on the sequence differences in vertical stacking. Taking into account the fractional composition in a single strand, exact analytic results are given for the fraction of bonds intact and denatured at a particular temperature. This method is applicable to long DNA as well as RNA.<hr/>Se implementan las ideas utilizadas para describir la transición vítrea en vidrios fuertes utilizando el método de la matríz estocástica, dando un marco teórico para el estudio de los cambios configuracionales y la temperatura de desnaturalización del ADN. Nuestro modelo teórico nos permite hacer un estudio sistemático de la temperatura de desnaturalización y de la dependencia de esta temperatura con respecto a la diferencia en la secuencia del ADN. Tomando en cuenta la composición en una cadena, se obtienen resultados analíticos para la fracción de cadena intacta y de la fracción denaturada a una temperatura en particular. El método es aplicable a cadenas largas de ADN como de RNA. <![CDATA[<b>CIE-XYZ fitting by multispectral images and mean square error minimization with a linear interpolation function</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600008&lng=es&nrm=iso&tlng=es We present a proposal to achieve accurate color reproduction by fitting the CIE-XYZ tristimulus values of a given color stimulus, and using the 16-band multispectral images, as well as the CIE-XYZ tristimulus values of a known color test chart. We propose a simple linear combination of the multispectral images as interpolation function, which is equivalent to fitting the data to a straight line in a 16-dimentional space. By using this interpolation function, we minimize the merit function of the mean error between the measured and estimated CIE-XYZ tristimulus values of the color test chart. We show, by making a visual comparison between the results achieved using this proposal and the results achieved using a spectral reflectance estimation technique, that the proposed interpolation function when using 16-channel multispectral images produces high quality results in terms of color reproduction fidelity.<hr/>Presentamos una propuesta para obtener la reproducción exacta del color ajustando los valores triestimulos CIE_XYZ de un estímulo de color dado, usando imágenes multiespectrales de 16 bandas y los valores triestimulos CIE-XYZ de un patrón estándar de color conocido (color test chart). Proponemos una simple combinación lineal de las imágenes multiespectrales como función de interpolación, lo cual es equivalente a ajustar los datos a una línea recta en un espacio de 16 dimensiones. Usando esta función de interpolación, minimizamos la función de mérito del error promedio entre los valores triestimulos CIE-XYZ medidos y estimados en el patrón estándar de color. Por medio de una comparación visual entre los resultados obtenidos usando ésta propuesta y los resultados obtenidos usando una técnica de estimación de la reflectancia espectral, mostramos que la función de interpolación propuesta cuando se usan imágenes multispectrales de 16 canales, produce resultados de alta calidad en términos de fidelidad en la reproducción del color. <![CDATA[<b>Symplectic structures and dynamical symmetry groups</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600009&lng=es&nrm=iso&tlng=es Apart from the total energy, the two-dimensional isotropic harmonic oscillator possesses three independent constants of motion which, with the standard symplectic structure, generates a dynamical symmetry group isomorphic to SU(2). We show that, by suitably redefining the symplectic structure, any of these three constants of motion can be used as a Hamiltonian, and that the remaining two, together with the total energy, generate a dynamical symmetry group isomorphic to SU(1,1). We also show that the standard energy levels of the quantum two-dimensional isotropic harmonic oscillator and their degeneracies are obtained making use of the appropriate representations of SU(1,1), provided that the canonical commutation relations are modified according to the new symplectic structure. Whereas in classical mechanics the different symplectic structures lead to equivalent formulations of the equations of motion, in quantum mechanics the modifications of the commutation relations should be accompanied by modifications in the interpretation of the formalism in order to obtain results equivalent to those found with the common relations.<hr/>Aparte de la energía total, el oscilador armónico bidimensional isótropo posee tres constantes de movimiento independientes las cuales, con la estructura simpléctica estándar, generan un grupo de simetría dinámica isomorfo a SU(2). Mostramos que, definiendo adecuadamente la estructura simpléctica, cualquiera de estas tres constantes de movimiento puede ser usada como hamiltoniana y que las dos restantes, junto con la energía total, generan un grupo de simetría dinámica isormorfo a SU(1,1). Mostramos también que los niveles de energía usuales del oscilador armónico bidimensional isótropo cuántico y sus degeneraciones se obtienen haciendo uso de las representaciones apropiadas de SU(1,1), si las relaciones de conmutación canónicas se modifican de acuerdo con la nueva estructura simpléctica. Mientras que en la mecánica clásica las diferentes estructuras simplécticas llevan a formulaciones equivalentes de las ecuaciones de movimiento, en la mecánica cuántica, la modificación de las relaciones de conmutación debe estar acompañada de modificaciones en la interpretación del formalismo para obtener resultados equivalentes a los que se hallan con las relaciones usuales. <![CDATA[<b>Subband structure comparison between <i>n-</i> and <i>p</i>-type double delta-doped GaAs quantum wells</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600010&lng=es&nrm=iso&tlng=es We compute the electron level structure (n-type) and the hole subband structure (p-type) of double δ-doped GaAs (DDD) quantum wells, considering exchange effects. The Thomas-Fermi (TF), and Thomas-Fermi-Dirac (TFD) approximations have been applied in order to describe the bending of the conduction and valence band, respectively. The electron and the hole subband structure study indicates that exchange effects are more important in p-type DDD quantum wells than in n-type DDD. Also our results agree with the experimental data available.<hr/>Calculamos la estructura de niveles electrónicos (tipo-n), así como la de huecos (tipo-p) de pozos cuánticos δ-dopados dobles (DDD) en GaAs. Se han tomando en cuenta los efectos de intercambio en el estudio. Las aproximaciones de Thomas-Fermi (TF) y Thomas-Fermi-Dirac (TFD) han sido implementadas para describir el doblamiento de la banda de conducción y de valencia respectivamente. El estudio de la estructura de niveles electrónicos y de huecos revela que los efectos de muchos cuerpos son mas importantes en los pozos DDD tipo-p que en los DDD tipo-n. De la misma manera nuestros resultados están en buen acuerdo con los datos experimentales disponibles. <![CDATA[<b>Corriente eléctrica de portadores calientes en semiconductores intrínsecos</b>: <b>desequilibrio en la concentración</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600011&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se presenta por vez primera una teoría de las curvas voltaje-corriente (CVC) no lineales de los electrones calientes que toma en cuenta no sólo el desequilibrio energético de los portadores (el calentamiento de los portadores), sino que también el desequilibrio de la concentración generado por el calentamiento.<hr/>The theory of nonlinear Current Voltaje Characteristics (CVC) of hot electrons which take into account not only the nonequilibrium energy of carriers (heating of carriers), but the nonequilibrium concentration due to heating is presented for the first time. <![CDATA[<b>Medición del ángulo de desviación en un pentaprisma usando un interferómetro de Sagnac</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600012&lng=es&nrm=iso&tlng=es En este trabajo se describe una técnica para medir el error en el ángulo de desviación de un pentaprisma la cual emplea un interferómetro de Sagnac. Los haces del interferómetro son empleados como haces de referencia para alinear el pentaprisma. El ángulo de desviación es medido con la ayuda de un plano de referencia fijado a un goniómetro. Ángulos de desviación con un error de 15 segundos de arco han sido medidos con una precisión de 2 segundos. La precisión puede ser mejorada sustituyendo el goniómetro por uno de mayor precisión.<hr/>A technique to measuring the error in the deviation angle of a pentaprism, which makes use of a Sagnac interferometer, is described. The beams of the interferometer are employed as reference beams in order to align the pentaprism. The deviation angle is measured with the aid of a reference flat attached to a goniometer mounting. Deviation angles with an error of 15 arcsec have been measured with a precision of 2 arcsec. The measurement precision can be improved substituting the goniometer for one of higher precision. <![CDATA[<b>Scaling of the optical phonon frequency in diamond-like elements and III-V group semiconductor compounds</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600013&lng=es&nrm=iso&tlng=es In this work, the homology in the vibrational properties of solids with diamond and zincblende crystal structure is studied. Introducing the Tolpygo's dimensionless frequency we scale the phonon dispersion curves along high-symmetry directions for diamond-like elements and some III-V semiconductor compounds (AB compounds); also, starting from the diamond-like structure element phonon frequencies, we calculate the optical phonon frequencies for such AB compounds. The agreement between theoretical and experimental data is outstanding considering the simplicity of the calculations needed to obtain these results.<hr/>En este artículo, estudiamos la homología en las propiedades vibracionales de los sólidos con estructuras tipo diamante y zincblenda. Por medio de la frecuencia adimensional de Tolpygo, escalamos las curvas de dispersión de fonones tanto para elementos con estructura de diamante, así como para algunos compuestos semiconductores de los grupos III-V; además, a partir de las frecuencias de los fonones en elementos con estructura de diamante, obtenemos las frecuencias del fonón óptico en compuestos AB. Considerando la sencillez de los cálculos empleados, la concordancia entre los resultados teóricos y los valores experimentales es notable. <![CDATA[<b>Brownian motion of optically anisotropic particles in weak polymer gels</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600014&lng=es&nrm=iso&tlng=es The translational and rotational dynamics of optically anisotropic colloidal particles in viscoelastic polymer gels is studied by dynamic light scattering. Polymer gels are formed by polymerization of acrylamide and bis-acrylamide, as cross-linking agent, in water. Particles with crystalline internal structure are made by emulsification of liquid crystal at the nematic phase and a further consolidation. In this work we consider only low fractions of cross-linking, where the systems are ergodic and gaussian statistics is valid. Experimental results for the rotational and translational mean squared displacements, showing the effect of the system's viscoelasticity on both diffusion modes, can be fitted to an extended model of Brownian particles harmonically bounded to a multicomponent of weak elastic restoring forces.<hr/>La dinámica traslacional y rotacional de partículas coloidales ópticamente anisotrópicas en geles de polímeros son estudiadas por dispersión dinámica de luz. Las geles de polímero están formadas con acrilamida y bis-acrilamida, como agente entrecruzador en agua. Las partículas con estructura cristalina interna están hechas emulsificando un cristal líquido en su fase nemática y posteriormente consolidándolo. En este trabajo consideramos únicamente geles a una baja fracción de agente entrecruzador, en donde los sistemas son ergódicos y la estadística gausiana es válida. Los resultados experimentales para el desplazamiento cuadrático medio traslacional y rotacional, que muestrean el efecto viscoélastico de estos sistemas en ambos modos, pueden ser ajustados a un modelo extendido de una partícula browniana armónicamente ligada a un multicomponente de fuerzas elásticas restauradoras débiles. <![CDATA[<b>Simultaneous measurement of the (d,d) and (d,p) resonant reactions using thick deuterated polyethylene targets</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2004000600015&lng=es&nrm=iso&tlng=es The thick target technique is extended here to study reactions induced by deuterons. Deuterated target production and characterization is reviewed in detail. The experimental setup used in a previous work, to study proton induced resonances, is complemented here with an additional thin transmission detector for standard particle identification with the E-ΔE technique. Through the measurement of the excitation functions of the ²H(12C,d) and ²H(12C,p) reactions, resonant states in 14N are studied. Using known energies and widths for resonances in the relevant energy range, good fits were obtained with R-matrix calculations.<hr/>El uso de la técnica del blanco grueso en cinemática inversa desarrollado por nuestro grupo es extendido en este trabajo para estudiar reacciones resonantes inducidas por deuterones. Se detalla la preparación de los blancos deuterados. El arreglo experimental ha sido también mejorado sustituyendo el detector de partículas cargadas por un telescopio E-ΔE que permite identificación de partículas. Un conjunto de estados resonantes en 14N son resueltos e identificados mediante las reacciones elástica, ²H(12C,d) y de transferencia de un neutrón,²H(12C,p). La comparación de nuestros datos con cálculos de matriz R usando valores conocidos de las energías y anchuras de las resonancias es excelente.