Vol. 22, No. 1, 2005    Otros números

Revista Cubana de Física


 

INTRODUCTION TO THE HISTORY OF LENSES AND VISUAL CORRECTIONS:  A REFERENCE TO SPAIN AND THE SPANISH COLONIES IN THE NEW WORLD (XV-XVI C.)

María Luisa Calvo*, Departamento de Óptica, Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España;  Jay M. Enoch**, School of Optometry, University of California, Berkeley, USA

 

ABSTRACT

Archaeological optics is a branch of science studying the early history of lenses, optical devices and introduction of visual corrections from ancient civilizations up to our modern world. The first known lenses were located in Egypt, (ca 2600 BC). There are well documented studies of discoveries adressing the early use of corrective lenses. However, little information exists relative to discoveries relating to early lens and mirror use in the American continent. We address early use of corrective lenses in Spain and in the Spanish Colonies in the New World, emphasizing the XV-XVI centuries. We report documents obtained from the Archives of the Indias, (Seville, Spain) indicating presence of limited optical technologies in Cuba, Mexico and Peru. Also, we refer the discovery of a copy of a portrait of an early Viceroy of New Spain, Luis de Velasco (the Son), located in the Pecos National Monument, Santa Fe, New Mexico. It has been confirmed that the original portrait is located at the Museum of the Castle of Chapultepec, Mexico City, Mexico. We have pursued inquires searching for a link between this discovery and the early use of lenses in Spain per se and also in relation to the personal history of this Viceroy. Studies at the Archives of the Indias indicate the introduction of various technologies on the American continent, but the link is missing relative to contributions of ancient American civilizations (e.g., in Mexico and Peru). They had knowledge about astronomy and optical technology.

 

RESUMEN

La óptica arqueológica es una rama de la ciencia que estudia la historia de las lentes, de los instrumentos ópticos y de las correcciones visuales, desde una perspectiva del desarrollo de las antiguas civilizaciones hasta la época actual. Las primeras lentes de que se tenga constancia estarían localizadas en Egipto (2.600 años AC). Existen estudios bien documentados que refieren el descubrimiento de lentes para correcciones visuales. Sin embargo, no se dispone de información suficiente relacionada con el uso de lentes correctoras y de espejos, para ciertas aplicaciones, en el continente americano. Nos referimos en este trabajo al uso de lentes correctoras en España y en las colonias del Nuevo Mundo con especial énfasis en los siglos XV y XVI. Se presentan documentos consultados en el Archivo General de Indias (Sevilla, España) que indican la presencia de ciertas tecnológias ópticas en Cuba, México y Perú.  Igualmente, los autores refieren el descubrimiento de una copia de un retrato del Virrey de Nueva España, Luis de Velasco (hijo), localizada en el Museo de Pecos, Santa Fé, Nuevo México. Se ha confirmado que el retrato original estaría emplazado en el museo del Castillo de Chapultepec, Ciudad de México. Los autores han proseguido investigaciones con objeto de encontrar un vínculo entre este descubrimiento y el uso de lentes correctoras en la España del s.XV per se así como en relación con la historia personal de este Vicerrey. Los estudios llevados a cabo en el Archivo General de Indias indican las introducción de varias tecnologías en el continente americano, pero hay un “eslabón perdido” relativo a las contribuciones que pudieron proporcionar las antiguas civilizaciones americanas (por ejemplo, en México y Perú). Es sabido que poseian vastos conocimientos en astronomía y algunas técnicas ópticas.


 

PHASE SPACE METHODS FOR OPTICAL PROCESSING OF BIOMEDICAL INFORMATION

Tatiana Alieva*, Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Madrid, España

 

ABSTRACT

The application of optoelectronic techniques, based on Fourier transform, bilinear distributions, fractional transformations, for biomedical information processing: filtering, segmentation and classification of biomedical images, characterization of optical manipulators, recovering of statistical tissue properties,
is discussed.

  

RESUMEN

En el trabajo se discuten la aplicación de técnicas optoelectrónicas basadas en la transformada de Fourier, distribuciones bilineales, transformadas fraccionarias para el procesado de la información biomédica: filtrado, segmentación y clasificación de imágenes biomédicas, caracterización de manipuladores ópticas, reconstrucción de las propiedades estadísticas de tejidos, etc.


 

HOLOGRAPHIC PORTRAITURE OF HUMANS, PLANTS AND GHOSTS IN BELGIUM

Pierre M. Boonet*, retired from Laboratory Soete for Strength of Materials and Welding Technology, Belgium

 

ABSTRACT

The author describes his efforts to bring holography ad its artistic applications out of the realm of mystery or curiosity. Three areas of the author’s involvement are treated: first, how holographic portraits were successfully made in situ during a technology convention (it is believed that this was a world’s first); second, how holograms of simple vegetal objects, viewable under normal lighting conditions, are being used to bring holography to a larger audience; finally, how collaboration between technicians and artists can lead to results that are satisfying and enriching for both parties.

 

RESUMEN

El autor describe sus esfuerzos para sacar la holografía y sus aplicaciones artísticas del mundo de lo misterioso, o de lo curioso. Se tratan tres áreas de su labor. Primero, como se lograron exitosamente los retratos holográficos en una convención de Tecnología (probablemente por primera vez en el mundo). Segundo, como los hologramas de objetos vegetales simples, visibles bajo la luz normal, se pueden usar para llevar la holografía a una audiencia mayor. Finalmente, como la colaboración entre técnicos y artistas puede conducir a productos altamente satisfactorios para ambas partes.

 


 

EFECTOS DE LA ABLACIÓN SELECTIVA CON LÁSER EN EL DESESPINADO DE NOPAL

L. Ponce,  T. Flores y M. Arronte, CICATA-IPN, Altamira, Tamps, México, ICTM-Universidad de La Habana, Ciudad de La Habana, Cuba

 

RESUMEN

Se presentan los resultados de la ablación con láser pulsado como nuevo método para realizar la eliminación de espinas. La nueva técnica basa su funcionamiento en la absorción selectiva de la luz láser en las espinas. Los parámetros del láser más favorables para realizar el desespinado fueron obtenidos sobre la base del estudio de propiedades ópticas tanto de la espina, como de la hoja. Fue demostrado que el empleo de la fotoacústica permite controlar el desespinado en tiempo real, determinando los resultados de la limpieza durante el proceso.  Los resultados obtenidos demuestran que la eliminación de espina, puede hacerse con mínima afectación del producto y con ventaja en varios aspectos respecto a los métodos tradicionales.

 

ABSTRACT

Pulse laser ablation as a new method for thorn elimination is presented. The new technique can work thanks to the use of pulsed light which is absorbed in a selective way, specifically in the thorns. An optical characterization of both thorn and cactus leave after and before irradiation, permits to find most convenient laser parameters as wavelength, pulse length and energy. By laser photoacoustic technique it is possible to monitoring the process in real time, checking online the cleaning results. The feasibility of performing the selective laser ablation of thorns with advantages over traditional methods was proved.

 


 

ESPECTROFOTOMETRÍA DE LA LÍNEA DE COLORES ISAOL Y  SU COMPARACIÓN CON REGISTRO DIGITAL

Beatriz Moreno, Instituto Superior de Arte, Habana, Cuba, Marisa Martínez, Universidad Politécnica de Valencia. España

RESUMEN

Se realizó la caracterización por espectrofotometría de la línea de colores ISAOL, que produce el Instituto Superior de Arte de La Habana, comparándola con la medición por registro digital. Sobre un lienzo con preparación comercial, se aplicaron los colores en estudio y se determinaron los espectros por reflexión y las coordenadas L*a*b*. El lienzo se escaneó y se registró por fotografía digital, y se obtuvieron las coordenadas de color en ambas imágenes. Se compararon los valores obtenidos por espectrofotometría
y los dados por las dos imágenes. Se obtuvo que el color de una superficie se puede medir aproximadamente, usando estos medios de registro digital. Sin embargo para medir pequeñas diferencias de color los errores fueron considerables, por lo que su uso no se aconseja en tal circunstancia.

 

ABSTRACT

In this paper are described the results of the characterization by spectrophotometry  and the colorimetric coordinates L*a*b* of ISAOL color paintings, produced at the Higher Institute of Arts in Havana. A test probe was prepared with commercial primed canvas, and was painted with the studied colors. Reflection spectra and colorimetric coordinates L*a*b* were obtained. The canvas was scanned and registered by a digital camera. Values obtained with the spectrophotometer were compared with the results from the digitalized images. It was obtained that it is possible, within certain limits of accuracy, to use the digitalized images to measure color. A proof was made in order to measure little differences of color, and errors were considerable.


 

LOW-ENERGY ROTATIONAL EXCITATION OF H2 AND N2 BY POSITRON IMPACT. 
I - COMPUTED PARTIAL CROSS SECTIONS

J. A. Sabin del Valle1, Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC), Ciudad de La Habana,
Cuba,
S. Telega2, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Technical University of Gdansk, Poland

F.A. Gianturco*3 , 1,2,3Department of Chemistry and INFM, University of Rome “La Sapienza”, Rome, Italy

 

ABSTRACT

Low-energy collisional excitation of rotations in H2 and N2 by impact with slow positrons in the gas phase is considered by carrying out a Space-Frame (SF) dynamical calculation at energies well below the positronium formation threshold.

 

RESUMEN

Se consideran excitaciones por colisiones de baja energía de rotaciones en  H2 y en N2 por impacto con positrones lentos en la fase gaseosa llevándose a cabo un cálculo dinámico en el sistema de referencia espacial a energías bien por debajo del umbral de formación del positronium.


 

LOW-ENERGY ROTATIONAL EXCITATION OF H2 AND N2 BY POSITRON IMPACT. 
II – COMPARISON WITH ELECTRON IMPACT

J. A. Sabin del Valle1, Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC), Ciudad de La Habana,
Cuba,
S. Telega2, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Technical University of Gdansk, Poland

F.A. Gianturco*3 1,2,3Department of Chemistry and INFM, University of Rome “La Sapienza”, Rome, Italy

 

ABSTRACT

Low-energy collisional excitation of rotations in H2 and N2 by impact with slow positrons in the gas phase is considered by carrying out a Space-Frame (SF) dynamical calculation at energies well below the positronium formation threshold, is compared with similar calculations with electron projectiles.

 

RESUMEN

Se consideran excitaciones por colisiones de baja energía de rotaciones en  H2 y en N2 por impacto con positrones lentos en la fase gaseosa llevándose a cabo un cálculo dinámico en el sistema de referencia espacial a energías bien por debajo del umbral de formación del positronium y se compara con cálculos similares con proyectiles electrónicos.

 


SOBRE LAS PROPIEDADES ÓPTICAS DEL VACÍO CUÁNTICO MAGNETIZADO

S. Villalba Chávez y H. Pérez Rojas

Instituto de Cibernética, Matemática y Física, Ciudad de La Habana, Cuba

 

RESUMEN   

A partir de las correcciones radiativas a la ecuación del fotón, se obtiene la dependencia del índice de refracción del vacío cuántico magnetizado con respecto a la intensidad del campo magnético externo. Aquí se discute el llamado segundo modo de propagación del operador de polarización en la aproximación de un lazo. Se analizan los límites de baja frecuencia y la propagación cerca del primer umbral de la resonancia ciclotrónica en el vacío. Los resultados obtenidos pueden ser de interés en un contexto astrofísico.

 

ABSTRACT

From the radiative corrections to the Maxwell equations, we obtain the behavior of the refraction index of the magnetized quantum vacuum with regard the magnetic eld strength. Here we discuss the second mode of propagation of the polarization operator in one loop approximation. The small frequency limit is analyzed and the propagation near of the rst pair creation threshold in vacuum. These results might be interesting due to its astrophysical consequences.

 


 

EL CAOS CLÁSICO EN LOS COMPLEJOS MOLECULARES GrBr2(X) (Gr = He, Ne, Ar)

Maykel Leonardo González Martínez* y Jesús Rubayo Soneira**

Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, Ciudad de La Habana, Cuba

 

RESUMEN

Se estudia la estructura del espacio de fases de un modelo hamiltoniano genérico, que describe la dinámica vibracional de los complejos moleculares GrBr2(X) (Gr = He, Ne, Ar), mediante la construcción de las superficies de sección de Poincaré y su interpretación utilizando resultados de la Teoría de Perturbaciones Canónicas.  Los resultados permiten afirmar que los sistemas estudiados son cuasi-integrables, y que los coeficientes de colocación contienen, al menos, información cualitativamente  importante sobre el grado de perturbación de tales hamiltonianos. Se encuentra que dicho grado de perturbación depende significativamente del isómero considerado (lineal o T), así como del gas inerte involucrado.  Se comenta además, brevemente, un rasgo no deseado en la superficie de energía potencial reportada en [27] para la molécula HeBr2, que no ha sido abordado hasta el momento en la literatura científica.   

 

ABSTRACT

The phase space structure of a generic Hamiltonian model describing the vibrational dynamics of the molecular complexes GrBr2(X) (Gr = He, Ne, Ar) is studied, by constructing the Poincaré surfaces of section and considering results of the Canonical Perturbation Theory.  According to our results, we can assure that all the systems studied here exhibit near-integrable behavior, and that the collocation coefficients contain qualitatively important information about the Hamiltonian perturbation strength. The cited perturbation strength, is found to be strongly dependent on the considered isomer (linear or T) so as the rare gas involved.  Finally, an undesired feature of the potential energy surface reported in [27] for the HeBr2 molecule is also briefly commented.


 

ON THE EFFECTIVE BEHAVIOR OF 3D POROUS CONDUCTIVE MATERIALS

A. León-Mecíasa*, L. D. Pérez-Fernándezb, J. Bravo-Castilleroa and F. J. Sabinac , aFacultad de Matemática y Computación, Universidad de La Habana, Ciudad de La Habana, Cuba, bDepartamento de Ultrasónica, Instituto de Cibernética, Matemática y Física, Ciudad de La Habana, Cuba, cInstituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas,  UNAM, México D. F., México

 

RESUMEN

Para estimar la conductividad efectiva de un material isotrópico poroso periódico lineal tridimensional por medio del Método de Homogeneización Asintótica, es necesario resolver los llamados problemas locales. Dado que el camino analítico directo usual resulta ser muy complejo, se adoptó una estrategia de elementos finitos. La conductividad efectiva estimada es comparada con finas cotas lineales disponibles que prueban su consistencia. Finalmente, por medio de un ejemplo ilustrativo, esta aproximación es aplicada al mejoramiento de cotas variacionales para compuestos no lineales, que resulta ser muy significativa para poros casi en percolación.

 

ABSTRACT

In order to estimate the effective conductivity of a 3D linear periodic porous isotropic composite via the Asymptotic Homogenization Method, it is required the so-called local problems to be solved. As the common direct analytical approach turns out to be quite complicated, a finite-element strategy is adopted. The estimated effective conductivity is compared to available fine linear bounds, proving to be consistent. Finally, by means of an illustrative example, this approximation is applied to the improvement of variational bounds for nonlinear porous composites, resulting to be remarkable for quasi-percolating pores.


NUEVA FORMULACIÓN DEL PRINCIPIO DE HUYGENS PARA ONDAS PLANAS

Julio A. Romero*, Centro de Estudios para la Educación  Superior (CEPES), Universidad de La Habana, Cuba

Luis Hernández**, Facultad de Física, Universidad de La Habana, Cuba

 

RESUMEN

En el presente artículo se presenta una nueva formulación matemática del Principio de Huygens para ondas planas, el cual es descrito a través de una ecuación vectorial integral. Se demuestra que las soluciones de los problemas que pueden plantearse con la nueva formulación satisfacen la ecuación homogénea de Helmholtz. Una expresión para la densidad de energía de las ondas emitidas por las fuentes secundarias es obtenida. Para ilustrar la nueva formulación se realiza el cálculo exacto de la intensidad de la luz difractada por una abertura circular a lo largo del eje perpendicular a su centro, encontrándose una ecuación analítica exacta que describe la intensidad de la onda difractada. A conti-nuación se hace un análisis comparativo entre los resultados aquí obtenidos y los correspondientes a la teoría de Fresnel. Se realiza un análisis similar para una placa zonal.

 

ABSTRACT

The article presents results corresponding to a new mathematical formulation of Huygens’ Principle for plane waves which is described by a vectorial integral equation. We showed that the solutions of the integral equation fulfill the Helmoltz’s equation. Subsequently the density of energy of the secondary waves was determined. The task is illustrated by the diffraction due to a circular aperture. We found an exact analytical equation that describes relative intensity of the diffracted light as a function of the distance from the center of the circular aperture. For the first maxima and minima, the intensity behavior is similar to the one predicted by Fresnel’s theory. However, for distances near to the aperture, the difference is remarkable. An extension of the theory is made to study the diffraction through the zonal plates. It must also be pointed out that contrary to previous methods; the present formulation is dealt with a vectorial analysis without recurring to any approximations.


 

ANÁLISIS DE SEMEJANZA EN LAS ASOCIACIONES MOLECULARES DE LA AMILOSA CON ALGUNOS COMPUESTOS ORGANOLÉPTICOS

Elsa Sánchez-García y Luis A. Montero* Laboratorio de Química Computacional y Teórica, Facultad de Química, Universidad de La Habana, Cuba
 

RESUMEN

En el presente trabajo se realiza un análisis de semejanza de estructuras moleculares, con vistas a escoger el mejor valor límite del coeficiente de Tanimoto. Se desea obtener los mejores valores de propiedades termodinámicas basadas en consideraciones estadísticas correspondientes a asocia-ciones moleculares en sistemas formados por la amilosa y algunos compuestos organolépticos como el eugenol demetilado,  el linalol, la vainillina y el benzoato de bencilo. El análisis de semejanza se usa con el fin de evitar estructuras redundantes en simulaciones que parten de estructuras aleatorias “a priori”. Tales redundancias provocan desviaciones no deseadas en los valores de las funciones de partición y afectan la calidad de las simulaciones si no se eliminan adecuadamente. Para simular el comportamiento de la amilosa se utilizó la dextrina formada por tres unidades de a 1,4 –glucosa. Se demostró que para estos sistemas el valor idóneo de discriminación de Tanimoto es 0.95. Esto se debe a que, aunque los valores de las funciones termodinámicas de asociación no difieren si se trabaja con
T = 0.85 o con T = 0.95, con el primero se consideran como iguales celdas que en realidad son diferentes, lo cual se debe a las múltiples posibilidades de ordenamientos espaciales diferentes en la molécula de dextrina estudiada.

 

ABSTRACT

In the present work an analysis of similarity of molecular structures is made, with views to choose the best value limit of the coefficient of Tanimoto. It is desired to obtain the best values of thermodynamic properties based on statistical considerations corresponding to molecular associations in systems formed by the amilosa and some organolépticos compounds like eugenol demetilado, linalol, the vainillina and the benzoate of bencilo. The similarity analysis is used with the purpose of avoiding redundantes structures in simulations that leave from random structures "a priori". Such redundancies cause deviations wished in the values of the partition functions and affect the quality of the simulations if they are not eliminated suitably. In order to simulate the behavior of the amilosa the dextrin formed by three units was used of a 1,4 – glucose, obtaining that for these systems the suitable value of coefficient of Tanimoto is 0.95. This must to that, although the values of the thermodynamic functions
of association do not differ if works with T = 0.85 or T = 0.95, with first are considered like equal cells that in fact are different, which must to the multiple possibilities of space orderings different in the studied dextrin molecule.


 

PRIMEROS PASOS DE LAS INVESTIGACIONES EN FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO EN CUBA

Diego  de Jesús  Alamino Ortega*,  Universidad Pedagógica de Matanzas, Cuba

 

RESUMEN

Las investigaciones en el campo de la Física en Cuba son relativamente recientes comparadas con la antigüedad de esta ciencia y la práctica mundial; sus inicios se encuentran en la década de los sesenta del recién concluido siglo. La pionera en estas investigaciones ha sido la Escuela de Física de la Universidad de La Habana, fundada en diciembre de 1961, con tantas expectativas como carencias en el orden material y del potencial humano, inclinándose rápidamente hacia las investigaciones en la Física del Estado Sólido, en especial lo referente a semiconductores y metales. Esta dirección de trabajo se proyectaba hacia las necesidades nacionales, unido a la factibilidad de desarrollar este tipo de investigaciones en las condiciones de un país con bajos recursos. A través de entrevistas con protagonistas de aquellos tiempos y fuentes documentales se trata en este trabajo de exponer cómo fueron desarrollados los primeros pasos en las investigaciones en Física del Estado Sólido en Cuba, que pueden verse desde varias vertientes: la formación del personal, la creación de la base material y las investigaciones propiamente dichas. Se  enmarca esta etapa inicial hasta 1975, que es cuando se celebra en Cuba el IV Simposio Latinoamericano de Física del Estado Sólido, lo que significó el reconocimiento de la comunidad científica internacional a la actividad de los investigadores cubanos en la esfera de la Física del Estado Sólido.

 

ABSTRACT

The investigations in the field of the Physics in Cuba are relatively new compared with this  antiquity science and the world practice; their beginnings are in the sixties of the recently concluded century. The pioneer in these investigations has been the Physics School of Havana's University, founded in December 1961, with so many expectations like lacks in material resources and manpower, leaning quickly toward the investigations in Solid State Physics, especially in semiconductors and metals. This work direction was projected toward the national necessities, together to the feasibility to develop this type of investigations in a country with few resources. Through interviews with protagonists and original documents this work expose how the first steps were developed in the investigations in Solid State Physics in Cuba, this efforts can be analyzed from several point of views: the personal formation, the creation of the material base and properly the investigations. The author frame the first steps development period up to 1975, when  in Cuba, the IV Latin American Symposium of Solid State Physics has taken place, which means the international recognition of the international scientific community to the work of the Cuban investigators in the sphere of Solid State Physics.


 

EL LABERINTO DE LAS LEYES DE NEWTON

L. Hernández* y O. de Melo**, Facultad de Física, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba

 

RESUMEN

En el presente artículo se analizan críticamente algunos aspectos relacionados con la enseñanza de las leyes de Newton en el nivel universitario. Se analizan sus contradicciones internas y se discuten los conceptos de sistema de referencia inercial, de espacio y tiempo absoluto, de campo e interacción instantánea.

 

ABSTRACT

Some critical aspects related to the teaching of the Newton’s laws for under-graduated students are considered in the present article. The labyrinth of the ideas in the Newton’s laws is presented and their internal contradictions are examined. The conceptions about inertial frame, absolute space and time, field and instantaneous interaction are discussed.


 

REUNIÓN INTERNACIONAL ÓPTICA, VIDA Y PATRIMONIO