 ##  [Contaminación Espectral](/es/node/60732) 

 Definición

La contaminación de aproximaciones espectrales calculadas por valores propios o valores espectrales espurios que no convergen al verdadero espectro del operador subyacente, introducida a menudo por discretización, truncamiento o aproximación del dominio.

 

 

 

 

 

 





## Principio

Principio

Sucede cuando el espacio de aproximación discreto admite secuencias de funciones propias aproximadas cuyos cocientes de Rayleigh convergen a valores fuera del espectro verdadero, o cuando artefactos de frontera/truncamiento crean falsos puntos de acumulación espectral.

 

 

 

 

 





## Demostración

Demostración

En una aproximación de Galerkin de un operador elíptico no acotado truncado a un dominio finito, pueden aparecer valores propios calculados que no tienden a ningún valor propio del operador completo al refinar la malla — estos son contaminantes espectrales introducidos por el truncamiento y el tratamiento de fronteras.

 

 

 

 

## Aplicación incorrecta

Aplicación incorrecta

Tratar todos los valores propios aislados calculados como físicamente significativos sin verificar convergencia o estabilidad puede conducir a aceptar modos espurios y a descomposiciones modales o predicciones de estabilidad incorrectas.

 

 

 

 

 





## Consecuencia

Consecuencia

La contaminación espectral corrompe el análisis modal, reduce la fiabilidad de modelos reducidos, predice erróneamente frecuencias de resonancia y puede enmascarar características espectrales reales, especialmente cerca de umbrales del espectro continuo.

 

 

 

 

## Inversión

Inversión

Una aproximación espectral fiel produce valores propios y funciones propias calculadas que convergen (en normas apropiadas) hacia elementos del espectro verdadero; la ausencia de contaminación se caracteriza por la estabilidad de los valores espectrales aproximados bajo refinamiento y extensión de dominio.

 

 

 

 

 





## Límite

Límite

Se aplica a aproximaciones espectrales de operadores (diferenciales, integrales o no autoadjuntos) bajo discretización o truncamiento del dominio; excluye técnicas deliberadas de regularización espectral que modifican el espectro del operador por diseño.

 

 

 

 

 





## Tensión semántica

Tensión semántica

Se solapa conceptualmente con artefactos numéricos como efectos de pseudospectro o deriva de valores propios inducida por discretización; la contaminación espectral designa específicamente puntos límite espurios del espectro aproximado que no tienen contraparte en el espectro real del operador.

 

 

 

 

 





## Síntesis

Síntesis

La contaminación espectral es la aparición de valores espectrales no convergentes y espurios en aproximaciones numéricas debido a discretización o truncamiento; evitarla requiere elegir con cuidado los espacios de aproximación, el tratamiento de fronteras y realizar análisis de estabilidad para asegurar que el espectro calculado refleje el operador verdadero.