fisica

INTRODUCCIÓN
Un espectroscopio es un dispositivo capaz de descomponer la luz visible en sus
componentes de diferentes colores (longitudes de onda), es decir, en su espectro,
mediante un prisma o una red de difracción (Hewitt, 1995). En esta experiencia se
construirá un espectroscopio basado en una red de difracción, usando para ello un CD
(del inglés, Compact Disk). Con este espectroscopiose puede introducir al estudiante
en el análisis espectral y en el origen de los espectros (saltos de electrones entre
estados electrónicos), tanto continuos como discontinuos. En Internet pueden
encontrarse diversos diseños de espectroscopios caseros (Belmonte, 2001;
Chiaverina, 2006; León-Castellá, 2005; Varetti et al., 2009). Sin embargo, el diseño
que se presenta en este trabajo aúnaalgunas ventajas con respecto a estos últimos:
no es necesario recortar el CD (evitando el riesgo que supone esto), el diseño es
sencillo y fácil de realizar (se facilita una plantilla del mismo), proporciona resultados
reproducibles y de una calidad mejorada (pues como se verá más adelante solventa
algunos de los problemas que tienen los diseños anteriores) y es bastante robusto.
Un CD es unasuperficie reflectante que posee una serie de huecos y salientes (en
inglés, pits y lands, respectivamente) mediante los cuales se codifica la información.
Los pits y lands están distribuidos a lo largo de un surco que describe una espiral
desde el radio exterior hacia el radio interior del CD. Si se hiciese un corte radial al
CD, se observaría que la separación entre dos surcos consecutivos esuna cantidad
fija, del orden de la longitud de onda de la luz (1.6 μm para los CD y 0.74 μm para los
DVD). Debido a esta separación, la luz reflejada en dos surcos consecutivos interfiere
entre sí dando lugar a máximos en la intensidad luminosa cuya posición en la
superficie del CD depende de la longitud de onda de la luz incidente. Así pues, un CD
puede utilizarse como una red de difracciónpor reflexión para construir con él un
espectroscopio casero. Aunque en este trabajo el CD sólo se usará como red de
difracción por reflexión, merece la pena destacar que también se puede usar el CD
como una red de difracción por transmisión (Chiaverina, 2006).
Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias
Asociación de Profesores Amigos de la Ciencia-Eureka. ISSN: 1697-011X.DL: CA-757/2003
CÓMO CONSTRUIR UN ESPECTROSCOPIO CASERO CON UN CD
CONSTRUCCIÓN DEL ESPECTROSCOPIO
Para realizar esta experiencia se necesita: un CD, dos cartulinas tamaño din-A4, el
cartón de un rollo de papel higiénico, papel de aluminio, pegamento, cinta aislante
negra, cinta Scotch Magic® o similar, tijeras y cúter.
En primer lugar se dibuja o imprime la plantilla mostrada en la figura 1sobre dos
cartulinas tamaño din-A4. Es importante no modificar la escala de esta figura para
obtener el tamaño correcto. A continuación se recortan las cartulinas por las líneas
continuas usando las tijeras y el cúter para la rendija. Seguidamente se cortan dos
tiras de cinta aislante negra y se pegan paralelas a la rendija de 2 mm, de forma que
quede una rendija de ~1 mm de anchura. De estaforma la cinta aislante negra define
de forma precisa la anchura de la rendija. Una vez hecho esto, se cortan dos trozos de
cinta Scotch Magic® y se pegan tapando la rendija por las dos caras de la cartulina.
Esta cinta adhesiva mejora significativamente la calidad del espectro, pues hace que la
luz que incide sobre la superficie del CD sea difusa, evitando que las líneas espectrales
tengan laforma de la fuente luminosa.
Figura 1.- Plantilla para construir el espectroscopio. Las etiquetas numeradas indican las zonas
de las cartulinas que se deben pegar entre sí; el número indica el orden sugerido para que sea
más fácil hacerlo. La plantilla está disponible en este enlace.
S. HEREDIA-AVALOS
A continuación se doblan las cartulinas por las
líneas punteadas. Las etiquetas numeradas...