espectros y modelos atomicos

ESPECTROSCOPIA Y MODELOS ATÓMICOS
Uno de los métodos de identificación más poderoso que existe para los elementos y compuestos de la naturaleza, es su
análisis espectroscópico. En general, cuando una substancia se somete a condiciones tales que la energía total del
sistema se incrementa, luego de cierto tiempo posterior a la extinción de la perturbación externa, el sistema regresa a sucondición inicial, emitiendo esta energía extra en forma de radiación electromagnética.
Cada sistema lo hace de manera diferente y el análisis del espectro de esta radiación conforma la ciencia de la espectroscopía.
1. Espectros atómicos
Como es bien sabido, al hacer pasar un rayo de sol a través de un prisma de vidrio la luz es descompuesta en las
diferentes longitudes de onda (o colores) que laforman. La imagen que vemos recibe el nombre de arco iris. De esta
manera obtenemos el espectro solar (en su parte visible), el cual se conoce desde que el hombre existe y comenzó a ser
estudiado desde la época de Newton.
En 1802 el físico y químico británico William Hyde Wollaston (*1776 – +1828) estudió este espectro con más atención
y para ello construyó un aparato llamado espectrógrafo. Coneste aparato, basado en el principio mencionado antes,
observó que en el espectro solar aparecían unas líneas oscuras muy nítidas que a simple vista no son observables, y a
las que no prestó mayor atención suponiendo que se debían a imperfecciones en el material del prisma que había
utilizado para descomponer la luz solar.
Por su lado, en 1814, el astrónomo, óptico y físico alemán Joseph vonFraunhofer (*1787 - +1826) también estudiaba el
espectro solar y especialmente la presencia de estas líneas oscuras. No las pudo explicar, pero llegó a la conclusión que
formaban parte de la naturaleza de la luz solar. Entonces, se dedicó a contarlas, ubicar su posición dentro del espectro
solar y darle un nombre a las ocho líneas más importantes. Hoy se conocen con el nombre de líneas deFraunhofer y
todavía se las identifica con la nomenclatura dada por él: las letras de A hasta K. Una de estas líneas es doble y se
llama línea D (figura 1.).

Figura 1. Líneas de Fraunhofer en el espectro solar

Fraunhofer también estudió el espectro de la luz emitida por la llama de un reverbero de alcohol al que se adicionó sal
común y encontró que en él aparecía una línea doble muy intensa decolor amarillo, que ocupaba la misma posición en
el espectro que la línea D del espectro solar. Algún tiempo después realizó las primeras medidas de la longitud de onda
correspondiente a estas líneas según su ubicación en el espectro. Pero no vio la relación que existe entre la línea D del
espectro solar y las líneas amarillas del espectro de la llama del reverbero de alcohol con sal común.Durante los primeros cincuenta años del siglo pasado se tomaron los espectros de la luz emitida por los elementos
conocidos hasta entonces, observándose que la posición de las líneas en cada espectro era diferente. En otras palabras,
cada elemento tiene su propio espectro. Sin embargo, los investigadores de la época no entendieron el significado
físico de este hecho aunque ya se había establecidoque la doble línea amarilla (del espectro de la llama de alcohol con
sal) aparecía siempre que la substancia de la cual se tomaba el espectro contenía sodio.
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Finalmente en 1856, G. Kirchhoff mostró la importancia de los espectros propios a cada elemento y pudo explicar las
líneas de Fraunhofer en el espectro solar. Para ello enunció dos leyes generales de carácter empírico.
La primeraley se refiere a la emisión y absorción de radiación electromagnética:
•

Una substancia que emite radiación de una determinada longitud de onda (línea en el espectro correspondiente)
debe, a la misma temperatura, absorber radiación de igual longitud de onda.

La segunda ley se refiere a los espectros:
•

Todo elemento tiene su propio espectro que permite identificarlo.

El espectro de...