Espectroscopia

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Aspectos generales

El mecanismo por el cuál la materia emite radiación electromagnética es el dominio de la espectroscopia.

La radiación electromagnética se atribuye a las diferencias de energía en las transiciones de los electrones de unos niveles atómicos a otros .

La espectroscopia se relaciona en la mayoría de los casos a la tercera interacción. Estudia en qué frecuencia o longitudde onda una sustancia puede absorber o emitir energía en forma de un cuanto de luz.

La energía de un fotón (un cuanto de luz) de una onda electromagnética o su correspondiente frecuencia, equivale a la diferencia de energía de dos estados cuánticos de la substancia estudiada:

\Delta E = \mathit{h} \cdot \nu

\mathit{h} es la constante de Planck, \nu es la frecuencia del haz de luz uonda electromagnética asociada a ese cuanto de luz y \Delta E es la diferencia de energía. Esta ecuación es conocida también como la ecuación básica de la espectroscopia. Las diferencias de energía entre estados cuánticos dependen de la composición química de la prueba o de la estructura de la molécula, y es por eso por lo que este método proporciona información importante para químicos, físicos ybiólogos.

Por medio de un espectrofotómetro se mide el espectro de la luz (intensidad de la luz absorbida, reflejada o emitida en función de la frecuencia o de la longitud de onda). Los espectros se diferencian considerablemente de elemento a elemento.

En general, se denota como espectro a la distribución de la intensidad en función de la frecuencia o de la longitud de onda.

Además de laluz visible, la espectroscopía cubre hoy en día una gran parte del espectro electromagnético, que va de los infrarrojos hasta los rayos gamma.

El objetivo de la espectroscopia es obtener información acerca de una prueba o de un cuerpo radiante, por ejemplo:

* La estructura interna o la temperatura (por ejemplo de estrellas)
* La composición o la dinámica un una reacción química* La espectroscopía analítica identifica átomos o moléculas por medio de sus espectros

[editar] Etimología

Por analogía con otras palabras que designan ramas de la ciencia, es frecuente «romper» el diptongo final convirtiendo «espectroscopia» en «espectroscopía» (nótese el acento sobre la i). Tanto la forma con diptongo (ia), como la forma con hiato (ía) acorde con la pronunciaciónetimológica griega, son aceptadas por la Real Academia Española.
[editar] Origen

La luz visible es físicamente idéntica a todas las radiaciones electromagnéticas. Es visible para nosotros porque nuestros ojos detectan esta estrecha banda de radiación del espectro electromagnético completo. Esta banda es la radiación dominante que emite el Sol.

Desde la antigüedad, científicos y filósofos hanespeculado sobre la naturaleza de la luz. Nuestra comprensión moderna de la luz comenzó con el experimento del prisma de Isaac Newton, con el que comprobó que cualquier haz incidente de luz blanca, no necesariamente procedente del Sol, se descompone en el espectro del arco iris (del rojo al violeta). Newton tuvo que esforzarse en demostrar que los colores no eran introducidos por el prisma, sino querealmente eran los constituyentes de la luz blanca. Posteriormente, se pudo comprobar que cada color correspondía a un único intervalo de frecuencias o longitudes de onda.

En los siglos XVIII y XIX, el prisma usado para descomponer la luz fue reforzado con rendijas y lentes telescópicas con lo que se consiguió así una herramienta más potente y precisa para examinar la luz procedente de distintasfuentes. Joseph von Fraunhofer utilizó este espectroscopio inicial para descubrir que el espectro de la luz solar estaba dividido por una serie de líneas oscuras, cuyas longitudes de onda se calcularon con extremo cuidado. Por el contrario, la luz generada en laboratorio mediante el calentamiento de gases, metales y sales mostraba una serie de líneas estrechas, coloreadas y brillantes sobre un...
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