Proyectos Cientificos

Rev. Eureka. Enseñ. Divul. Cien., 2009, 6(3), pp. 491-495

CIENCIA RECREATIVA

CÓMO CONSTRUIR UN ESPECTROSCOPIO CASERO CON UN CD
Santiago Heredia Avalos Departament de Física, Enginyeria de Sistemes i Teoria del Senyal, Universitat d’Alacant, Apartat 99, E-03080 Alacant, Spain

[Recibido en Abril de 2009, aceptado en Julio de 2009]

Palabras clave: espectroscopía; red de difracción;ciencia recreativa

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 esteespectroscopio se 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 trabajoaúna algunas 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 es unacantidad 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 difracción porreflexión 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 http://www.apac-eureka.org/revista

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 plantillamostrada en la figura 1 sobre 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 deanchura. De esta forma 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...