Espectrogoniometria

ESPECTROSCOPIA OPTICA
RESUMEN
En un espectro-goniometro se utilizaron dos lámparas: sodio y mercurio, con la finalidad de medir los angulos de reflexión para los distintos ordenes del espectro utilizando dos rendijas con el numero de franjas/mm (N) conocidos; de esta manera se pudo calcular longitudes de ondas de sus espectros de emision. Ya conociendo el valor de las longitudes de ondas setrabajo con una rendija de valor N desconocido, hallando que esta tenia 584 franjas/mm. Luego reemplazamos la rendija de difracción por un prisma hallando que el índice de refracción para un λ= 4025 Å (espectro violeta) tiene un valor de n= 1.53; determinando una aproximación lineal entre los valores de n y 1/λ2. Finalmente se determine el poder resolverte del prisma en función de la longitud de subase (b), siendo este para el espectro violeta de R = 0.35b.
Palabras claves: reflexión, espectro de emision, rendija de difracción, índice de refracción, poder resolvente.
ABSTRACT
In a spectro-goniometer two lamps were used: sodium and mercury, in order to measure the angles of reflection for the different orders of the spectrum using two slits with the number of fringes / mm (N) known, inthis way could be calculated wavelengths of emission spectra. Already knowing the value of the wavelengths are working with an unknown value N slit, finding that 584 had fringes / mm. Then replace the slit diffraction by a prism and found that the refractive index for λ = 4025 Å (violet spectrum) has a value of n = 1.53, determining a linear approximation between the values of n 1/λ2. Finally,determine the power resolving of the prism depending on the length of its base (b), being the violet spectrum for R = 0.35b.
Keywords: reflection, emission spectrum, slit diffraction, refractive index, power resolving.
INTRODUCCION
El confinamiento al que están sometidos los electrones en un átomo induce que estos tengan un espectro de energía discreto. Es así que los electrones ligados a un átomosolo pueden realizar transiciones entre los estados permitidos, los cuales son característicos de cada elemento. Si se eleva la temperatura de un gas monoatómico a varios cientos de grados, se logrará que parte importante de los electrones ocupe un estado excitado, esto es, algunos electrones ocuparan estados que normalmente se encuentran desocupados. La energía absorbida por el átomo en estastransiciones, puede ser liberada mediante la emisión de un fotón (cuanto de luz) de energía igual a la diferencia entre las energías del estado base y del estado excitado.
FUDAMENTO TEORICO
ESPECTROMETRO REJILLA DE DIFRACCION
La característica de un medio para los fenómenos luminosos es su índice de refracción: n. De ahí la importancia de poder medirlo experimentalmente. Para un prisma, a partirde su ángulo y del ángulo de desviación mínima podemos determinar n() como:
nλ=seno(θ+δm2)θ2 Ec. (1)
Dónde:
: es el ángulo refringente del prisma
δm() : es el ángulo de desviación mínima
Aplicando esta fórmula para una luz monocromática podemos determinar el índice de refracción del prisma para la longitud de onda de dicha luz; sin embargo, este índice no es igual para todas ellas, hayque buscar un modo de calcularlo en función de cada longitud de onda. Utilizamos entonces la fórmula de la dispersión de Cauchy.
FORMULA DE DISPERSION DE CAUCHY
Ésta es una relación empírica bastante exacta, mediante la cual podemos calcular el índice de refracción de una sustancia transparente en función de la longitud de onda que lo atraviesa:
n=n0+Bλ2+Cλ4 Ec.(2)
Donde n es el índice derefracción, es la longitud de onda y n0, B y C son las constantes a determinar.
Hay que tener en cuenta que es válida para materiales transparentes, no siendo válida en la región del espectro donde existen bandas de absorción (longitudes de onda que son absorbidas por el material).
ÁNGULO DE DESVIACION MINIMA.
Sabemos que cuando un haz de luz incide sobre la cara de un prisma, la parte del...