Jonathan Leonardo Begambre Rodriguez Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica

Se estudia la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. El análisis espectral se basa en detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relacionan con los niveles de energía implicados en una transición cuántica.

Choque elástico: existe sólo un cambio en el impulso de los fotones. Ejemplos son los rayos X, la difracción de electrones y la difracción de neutrones. Casos de interacción con la materia: la difracción de electrones: Patrón de difracción típico obtenido en un MET con un haz de electrones paralelo.

Choque inelástico: Por ejemplo la espectroscopia Raman, lacual es una técnica espectroscópica usada en química y física de la materia condensada para estudiar modos de baja frecuencia como los vibratorios, rotatorios, y otros. Casos de interacción con la materia: Diagrama de nivel de energía mostrando los estados implicados en la señal de Raman. El grosor de la línea es proporcional a la fuerza de la señal de las diferentes transiciones (Raman).

Absorción o emisión resonante de fotones. Casos de interacción con la materia: Fotones emitidos en un rayo coherente por un láser

 Espectros de emisión de gases  El espectro de emisión atómica de un elemento es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunica energía. OJO: El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido.

 Espectros de absorción de gases: Muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. OJO: Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos.

INSTRUMENTOS  Espectrómetro: Es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra.

Monocromador:  Es un dispositivo óptico que permite, por medio de un mecanismo, seleccionar y transmitir una estrecha banda de longitudes de ondaya sean electromagnéticas o no a partir de una fuente emisora que produzca una amplia gama de longitudes de onda.

Principio de funcionamiento: Pasos: 1. Utiliza cualquiera de los fenómenos de refracción, un prisma. 2. Separar espacialmente los diferentes colores de la luz. 3. Dirigir el color seleccionado hacia una ranura de salida. 4. Un prisma reflectivo de base triangular rectangular por donde la luz entra en el prisma a través de la cara que forma la hipotenusa del triángulo y es reflejada dos veces en las otras dos caras por un fenómeno de reflexión total interna, saliendo finalmente por la misma cara por la que entró. Un monocromador tipo Fastie-Ebert. Este diseño es similar a un Czerny- Turner pero utiliza un espejo común para las funciones de colimación y reenfoque.

Principio de funcionamiento: 5. Las redes de difracción aprovechan el efecto de difracción, un efecto de interferencia constructiva-destructiva entre diferentes longitudes de onda, para separarlas según un patrón regular. 6. Se necesitan que la separación entre ranuras se encuentre dentro del mismo rango de las longitudes de onda a separar es posible aprovechar diferente cristales para separar rayos X y, Esto es posible porque la distancia entre los átomos del cristal se encuentra en el mismo orden de magnitud que las longitudes de onda asociadas a estas radiaciones. Diagrama de un monocromador Czerny-Turner.

Aplicaciones del Monocromador: Ley de Beer-Lambert Relaciona la absorción de luz con las propiedades del material atravesado. La ley explica que hay una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y la longitud del cuerpo que la luz atraviesa.

Aplicaciones del Monocromador En el Arte: Ya que es posible determinar la autenticidad de una obra de arte, o su antigüedad gracias a los pigmentos que utiliza, y cada pigmento utilizado en cada época tiene diferentes patrones de absorción. La espectroscopia Raman es una técnica de análisis molecular que permite la identificación de los materiales pictóricos que componen una obra.

Bibliografía:     laser/  Lambert&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjfpoeIst7MAhWCVyYKHZ 9FDewQ_AUIBygB&biw=1093&bih=479#imgrc=DZsk-Hqt69O5HM%3A