Interferometría de ultrasonidos

Abstract

En este trabajo se ha diseñado y construido un interferómetro de ultrasonidos, con el objetivo de desarrollar un instrumento útil y de bajo coste que permita ilustrar conceptos básicos de propagación de ondas en medios materiales y pueda servir como base para el diseño de un instrumento útil para la investigación. Se ha realizado un análisis teórico detallado de la propagación del sonido a través del estudio de la fase de la onda. El instrumento ha sido caracterizado experimentalmente, obteniendo una alta sensibilidad en la medida de las fases. Se han explorado diversas aplicaciones del dispositivo, incluyendo su uso como radar FMCW, radar de turbulencias o radas Doppler. El trabajo pone de manifiesto como es posible obtener resultados de gran precisión con recursos modestos, apoyándose en un diseño cuidadoso y el conocimiento físico del fenómeno.

In this work, an ultrasound interferometer has been designed and built with the aim of developing a low-cost and useful instrument to illustrate basic concepts of wave propagation in physical media, as well as to serve as a foundation for the design of a practical instrument for research. A detailed theoretical analysis of sound propagation has been carried out through the study of the wave phase. The instrument has been experimentally characterized, achieving high sensitivity in phase measurements. Various applications of the device have been explored, including its use as an FMCW radar, turbulence radar, or Doppler radar. This work demonstrates how highly precise results can be achieved with modest resources, relying on careful design and a solid physical understanding of the phenomenon.