Analisis Instrumental

Introducción a los Métodos Opticos de Análisis

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Tema 2 INTRODUCCION A LOS METODOS OPTICOS DE ANALISIS
Los métodos ópticos de análisis cubren un amplio campo de aplicación, incluyéndose bajo su denominación todos aquellos que implican la medida de la radiación electromagnética emitida por la materia o que interacciona con ella. Actualmente el uso de métodos espectroscópicos estágeneralizado, debido a su rapidez, a la gran gama de instrumentación disponible y sus grandes posibilidades de automatización. En muchos casos, es posible la resolución de un problema analítico sin necesidad de recurrir a métodos de otro tipo. Interacción entre la Radiación Electromagnética y la Materia Para entender los efectos producidos entre la radiación electromagnética y la materia se debe conocer quées la Radiación y de qué esta compuesta la materia La radiación electromagnética o Energía radiante posee una doble condición con sus propiedades respectivas : es una onda en cuanto a su transmisión y es partícula Las Propiedades de onda nos permite seguir su movimiento y podemos ver como se transmite, si es reflejada, si cambia de dirección o refractada, si es interferida si se produce undispersión anómala o “scattering” o si es polarizada. Las propiedades de partícula nos indica cual es su energía con la que puede interaccionar con la materia. CARACTERISTICAS DE LA RADIACION ELECTROMAGNETICA Como todos los métodos ópticos hacen uso de la radiación electromagnética, se presentan, en primer lugar, las propiedades más importantes de dicha radiación. Puede considerarse que la radiaciónelectromagnética está constituida por ondas que se propagan en el espacio a la velocidad c. Las ondas están constituidas por componentes eléctricos y magnéticos perpendiculares entre sí, como se indica en la Figura 2.1., donde se representa una onda polarizada que se propaga a lo largo del eje X.

(Fotón) en cuanto tiene una energía asociada.

Claudio González Pérez
y λ

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x z
Figura 2.1.Radiación electromagnética polarizada en un plano.

Para caracterizar una onda pueden usarse los siguientes parámetros: Longitud de onda, λ,: es la distancia entre dos puntos de la onda que han pasado un ciclo completo; esto es, por ejemplo, la distancia entre máximos o mínimos sucesivos. Se expresa en cualquier unidad de longitud, siendo las más frecuentes el metro, centímetro, angstrom,nanómetro y micrómetro.
10 1 angstrom (Å) = 10– metros 9 1 nanómetro (nm) = 10– metros

6 1 micrómetro (mm) = 10– metros

Frecuencia, ν: es el número de ciclos por unidad de tiempo; por ejemplo, veces que pasa por un determinado punto en 1 segundo. La unidad de frecuencia es el segundo recíproco, s–1 ó hertz (Hz). Número de onda, υ, que se define como el inverso de la longitud de onda. Su unidadmás utilizada es el cm–1. La relación entre los parámetros mencionados es:

1 υ c λ = υ; υ = λ = c
siendo c la velocidad de propagación, que en el vacío es de 2.9979x1010 cm.s-1 Aunque cualquiera de los términos anteriores puede utilizarse para caracterizar una onda, es necesario indicar que la verdadera característica de una radiación es la frecuencia, ya que la velocidad y la longitud de ondadependen del medio en el cual se propaga la onda.

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Hasta ahora se ha considerado la radiación desde el punto de vista ondulatorio. Sin embargo, para describir cuantitativamente determinadas interacciones con la materia se hace necesario considerarla como un flujo de partículas o corpúsculos, llamados fotones. La energía del fotón esproporcional a la frecuencia de la radiación (relación de Einstein–Planck):

E = hυ =

hc λ =hcυ

34 donde h es la constante de Planck (6.63x10– J.s).

La relación anterior indica que la energía de un fotón de radiación monocromática ideal* (una sola frecuencia) depende únicamente de su longitud de onda o de su

frecuencia, de forma que un haz de radiación puede ser más o menos intenso en...