Espectroscopia Julie Tatiana Alarcón Villamizar Fundamentos de Física Moderna Profesor Jaime Villalobos

¿Qué es?  Es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante.  Tiene aplicaciones en la astronomía, física, química y biología.  El análisis espectral se basa en detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relacionan con los nivele de energía implicados en una transición cuántica.  La radiación electromagnética se atribuye a las diferencias de energía en las transiciones de los electrones de unos niveles atómicos a otros.

Espectro de emisión  Mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión. Ninguno de estos se repite.  Por ejemplo, algunos de ellos lo hacen en el infrarrojo y otros cuerpos no. Ello depende de la constitución específica de cada cuerpo, ya que cada uno de los elementos químicos tiene su propio espectro de emisión. Espectro de absorción  Se presenta cuando un solido incandescente se encuentra rodeado por un gas más frio, el espectro resultante muestra un fondo interrumpido por espacios oscuros denominados líneas de absorción, porque el gas ha absorbido de la luz aquellos colores que éste irradia por sí mismo.  Suele ocurrir que unos cuerpo absorben sólo la radiación de unas determinadas longitudes de onda y no aceptan absorber otras de otras longitudes, por lo que cada cuerpo, cada elemento químico en la práctica, tiene su propio espectro de absorción, el cual se corresponde con su espectro de emisión.

Espectrómetro  es un instrumento óptico que se usa para medir las propiedades de la luz sobre una porción específica del espectro electromagnético.  Su utilidad es realizar análisis espectroscópicos para identificar materiales.  La variable medida es generalmente la intensidad de la luz, pero también podría ser, por ejemplo, el estado de polarización.  La variable independiente es, por lo general, la longitud de onda de la luz.  Un espectrómetro se usa en espectroscopia para producir líneas espectrales y medir sus longitudes de onda e intensidades.

Espectroscopios  Los espectroscopios se usan a menudo en astronomía y en algunas ramas de la química.  Los primeros aparatos de este tipo eran simplemente un prisma con graduaciones que marcaban las longitudes de onda de la luz.  Los espectroscopios modernos, como los monocromadores, generalmente usan una rejilla de difracción, una hendidura móvil y un foto detector, además de estar automatizados y controlados por un ordenador.  Cuando un material se calienta hasta la incandescencia emite una luz que es característica de la composición atómica del material.  Las frecuencias de luz particulares dan lugar a bandas bruscamente definidas en la escala, que son similares a huellas digitales

Espectrógrafos  Un espectrógrafo es un instrumento que transforma una forma de onda de dominio temporal entrante en un espectro de frecuencia, o generalmente en una secuencia de tales espectros.  Los primeros espectrógrafos usaban papel fotográfico como detector.  La clasificación espectral de estrellas y el descubrimiento de la secuencia principal, la ley de Hubble y la secuencia de Hubble, se hicieron con espectrógrafos que usaban papel fotográfico.  Un espectrógrafo de escala usa dos rejillas de difracción, giradas 90 grados una respecto a la otra y colocadas cerca.