femtobel

Un femtobel es una unidad de potencia o intensidad relativa expresada como una cuadrillonésima parte de un bel, o 10-15 bels. Dado que el bel rara vez se usa en la práctica (siendo el decibelio el estándar), un femtobel equivale a 10-14 decibelios. Esto representa una relación extraordinariamente pequeña, utilizada solo en aplicaciones donde las mediciones de sensibilidad se acercan a los límites teóricos o donde una atenuación o ganancia extremadamente precisa debe expresarse en forma logarítmica.

El bel, llamado así por Alexander Graham Bell, se define como el logaritmo (base 10) de una relación de potencia: un bel es igual a log10(P2/P1) cuando dos niveles de potencia difieren en un factor de 10. Un decibelio es una décima parte de un bel. Siguiendo el sistema de prefijos del SI, un femtobel divide el bel por 1015, colocándolo en la misma familia que los femtosegundos y los femtómetros. El símbolo es f.

En metrología, los femtobels aparecen en contextos donde los niveles de ruido, los umbrales de detección de señales o las incertidumbres de medición cuántica deben describirse en unidades logarítmicas. La metrología acústica en niveles de potencia extremadamente bajos, las mediciones de potencia óptica cerca del límite de corriente oscura del fotodiodo y la calibración de detectores de radiación en el umbral de sensibilidad pueden invocar escalas de femtobel. La unidad une la física pura (donde las relaciones se acercan a 1:1015) y la documentación de ingeniería que debe permanecer dentro de las convenciones del SI.

La barrera práctica para usar femtobels radica en la propia incertidumbre de la medición. La mayoría de los instrumentos de laboratorio alcanzan su nivel de ruido mucho antes de resolver diferencias de potencia en una escala de femtobel. Un femtobel representa una relación de potencia de 10-15, lo que significa que dos señales diferirían en un factor de una cuadrillonésima, una diferencia indetectable por medios convencionales. La unidad existe principalmente para mantener la coherencia con la nomenclatura del SI, más que como una herramienta de medición rutinaria.

En las especificaciones escritas y los certificados de calibración, los femtobels rara vez aparecen porque los decibelios (o milidecibelios y microdecibelios) siguen siendo el estándar de trabajo. Cuando se hace referencia a ellos, indica un trabajo teórico, estándares de sensibilidad extrema o documentación preparada para acomodar hipotéticos instrumentos futuros. Comprender el lugar del femtobel en la jerarquía logarítmica ayuda a los lectores a comprender el alcance completo de las aplicaciones de los prefijos del SI en metrología.