Espectro

El espectro en un arco iris

Un espectro (plural espectros o espectros) es una condición que no se limita a un conjunto específico de valores sino que puede variar, sin brechas, a lo largo de un continuo. La palabra se usó científicamente por primera vez en óptica para describir el arco iris de colores en la luz visible después de pasar por un prisma. A medida que avanzó la comprensión científica de la luz, se aplicó a todo el espectro electromagnético. Por lo tanto, se convirtió en un mapeo de un rango de magnitudes (longitudes de onda) a un rango de cualidades, que son los "colores del arco iris" percibidos. y otras propiedades que corresponden a longitudes de onda que se encuentran fuera del espectro de luz visible.

Desde entonces, Spectrum se ha aplicado por analogía a temas fuera de la óptica. Así, se podría hablar del "espectro de opinión política", o del "espectro de actividad" de una droga, o el "espectro autista". En estos usos, los valores dentro de un espectro pueden no estar asociados con números o definiciones cuantificables con precisión. Dichos usos implican una amplia gama de condiciones o comportamientos agrupados y estudiados bajo un solo título para facilitar la discusión. Los usos no científicos del término espectro a veces son engañosos. Por ejemplo, un solo espectro de opinión política de izquierda a derecha no captura la gama completa de creencias políticas de las personas. Los politólogos utilizan una variedad de sistemas biaxiales y multiaxiales para caracterizar con mayor precisión la opinión política.

En la mayoría de los usos modernos de espectro hay un tema unificador entre los extremos en cada extremo. Esto no siempre fue cierto en el uso anterior.

Etimología

En latín, espectro significa "imagen" o "aparición", incluyendo el significado de "espectro". La evidencia espectral es testimonio sobre lo que hicieron espectros de personas que no estaban presentes físicamente, o evidencia de oídas sobre lo que dijeron fantasmas o apariciones de Satanás. Se utilizó para condenar a varias personas por brujería en Salem, Massachusetts, a fines del siglo XVII. La palabra "espectro" [Spektrum] se utilizó estrictamente para designar una imagen residual óptica fantasmal por Goethe en su Teoría de los colores y Schopenhauer en Sobre la visión y los colores.

El prefijo "espectro-" se utiliza para formar palabras relacionadas con los espectros. Por ejemplo, un espectrómetro es un dispositivo que se usa para registrar espectros y la espectroscopia es el uso de un espectrómetro para el análisis químico.

Ciencias físicas

Diagrama que ilustra el espectro electromagnético

En las ciencias físicas, el término espectro fue introducido primero en la óptica por Isaac Newton en el siglo XVII, refiriéndose a la gama de colores observados cuando la luz blanca fue dispersada a través de un prisma. Pronto el término se refiere a una parcela de intensidad de luz o potencia como una función de frecuencia o longitud de onda, también conocido como un parcela de densidad espectral.

Más tarde se expandió para aplicar a otras olas, como ondas de sonido y olas marinas que también podrían medirse como función de frecuencia (por ejemplo, espectro de ruido, espectro de onda marina). También se ha expandido a "signales" más abstractos, cuyo espectro de poder se puede analizar y procesar. El término ahora se aplica a cualquier señal que pueda medirse o descomponerse a lo largo de una variable continua, como la energía en la espectroscopia de electrones o ratio de masa a carga en la espectrometría de masas. El espectro también se utiliza para referirse a una representación gráfica de la señal como función de la variable dependiente.

Ciencia biológica

El espectro de actividad de los antibióticos es un componente de la clasificación de antibióticos. Un antibiótico de amplio espectro es activo contra una amplia gama de bacterias, mientras que un antibiótico de espectro reducido es efectivo contra familias específicas de bacterias. Un ejemplo de un antibiótico de amplio espectro de uso común es la ampicilina. Un ejemplo de antibiótico de espectro reducido es la dicloxacilina, que actúa sobre bacterias grampositivas productoras de betalactamasas como el Staphylococcus aureus.

En psiquiatría, el enfoque de espectro utiliza el término espectro para describir una gama de condiciones vinculadas, que a veces también se extienden para incluir síntomas y rasgos singulares. Por ejemplo, el espectro del autismo describe una variedad de condiciones clasificadas como trastornos del neurodesarrollo.

Matemáticas

En matemáticas, el espectro de una matriz es el conjunto múltiple de los valores propios de la matriz.

En análisis funcional, el concepto de espectro de un operador acotado es una generalización del concepto de valor propio para matrices.

En topología algebraica, un espectro es un objeto que representa una teoría de cohomología generalizada.

Ciencias sociales

Un gráfico Nolan del espectro político usando (izquierdismo rojo y derecha azul) codificación

En ciencias sociales, el espectro económico se usa para indicar el rango de clase social junto con algún indicador de riqueza o ingresos. En ciencias políticas, el término espectro político se refiere a un sistema de clasificación de las posiciones políticas en una o más dimensiones, por ejemplo, en un rango que incluye la derecha y la izquierda.