Espectros

La luz, como la que emite el sol o una bombilla incandescente, es una forma de energía radiante. Es una perturbación electromagnética que viaja a 300.000 km/s.

La luz visible corresponde a una pequeña parte del amplio espectro de radiaciones electromagnéticas que van desde los rayos gamma, los más energéticos, hasta las ondas de radio. ¿Qué diferencias hay entre unas y otras?

La diferencia está en la longitud de onda

¿Qué sucede cuando se hace pasar un rayo de luz blanca, como la del sol, a través de un prisma?

Dispersión de la luz

Cuando un rayo de luz ingresa a un medio de diferente densidad, como el vidrio, sufre una cierta desviación en un fenómeno llamado REFRACCIÓN El ángulo de desviación depende, entre otras cosas, de la longitud de la onda.

Si un haz de luz con diferentes longitudes de onda, diferentes colores, incide en un prisma de vidrio, sufre una dispersión. Al proyectar sobre una pantalla se observará una banda continua de colores llamada ESPECTRO

Espectro continuo de emisión ¿Por qué es un espectro continuo?

Porque el sol o un filamento caliente emite luz en todas las longitudes de onda. El ojo humano sólo puede ver aquellas comprendidas entre los 400 y 750 nanómetros aproximadamente.

Si a un tubo de vidrio con hidrógeno a baja presión se aplica una diferencia de potencial elevada, emite luz.

¿Qué sucede si se hace pasar esa luz a través de un prisma de vidrio?

Sufre una dispersión pero produce un espectro discontinuo, de líneas. ¿Por qué?

Porque el hidrógeno en esas condiciones emite luz sólo en determinadas longitudes de onda. El espectro del hidrógeno es discontinuo.

¿Cuál es la explicación para esas líneas espectrales?

Se postula que el electrón del hidrógeno sólo se encuentra en determinados niveles de energía Cuando el átomo recibe energía, su electrón es promovido a un nivel de energía más elevado. Nivel 2 (n = 2) Nivel 1 (n = 1)

Cuando el electrón retorna al primer nivel de energía emite un fotón de luz cuya energía es igual a la diferencia de energía entre los dos niveles. En este caso la luz emitida no es visible pues cae en la región del ultravioleta. Nivel 2 (n = 2) Nivel 1 (n = 1)

Y puede retornar a algún nivel intermedio, por ejemplo el nivel 2 El electrón también puede ser promovido a cualquier otro nivel superior. Y puede retornar a algún nivel intermedio, por ejemplo el nivel 2 4 3 2 Emite luz azul verdosa, correspondiente a una de las líneas espectrales del hidrógeno (486 nm) 1

3 Compare el distanciamiento de los niveles de energía con el espectro del hidrógeno. 2 1

El salto del electrón del nivel 3 al 2 emite un fotón que corresponde a la línea roja del espectro. El salto del nivel 4 al 2 corresponde a la línea azul verdosa del espectro. Y así sucesivamente.

Espectros de otros elementos

Artigas Turcatti Rivera 2001 Revisión 2006