Espectroscopia
Páginas: 20 (4850 palabras)
Publicado: 16 de abril de 2012
INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
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5. INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
Simón García
Los objetos celestes, aparte de los cuerpos del Sistema Solar, están tan lejos que la luz que emiten es en la práctica el único medio que tenemos para estudiarlos y entender su naturaleza. Uno de los descubrimientos fundamentales de la física del siglo XX fue que la luz tiene una naturaleza dual: a veces secomporta como ondas y a veces como partículas, llamadas fotones. Algunos fenómenos pueden interpretarse en base al modelo ondulatorio de la luz, y en otras situaciones debe enfocarse el problema pensando en la luz como un conjunto de fotones. Una propiedad básica de la luz es su longitud de onda, que se define como la distancia entre crestas o depresiones consecutivas de las ondas. La luz visiblerepresenta apenas una pequeña porción del espectro electromagnético, que se extiende desde los rayos gamma hasta longitudes de onda de radio. Aunque en realidad ambos extremos del espectro electromagnético se extienden desde cero hasta el infinito.
La luz blanca es en realidad una mezcla de longitudes de onda. Cuando hacemos que la luz blanca pase a través de un prisma, se descompone en longitudesde onda o colores que la integran, formando un espectro. La ciencia encargada del análisis de los espectros se llama espectroscopía .
Una onda electromagnética consiste de campos eléctricos y magnéticos oscilantes. Estos campos se propagan en el vacío con una velocidad constante c = 300 000 km/s. Este valor es una constante fundamental de la naturaleza y uno de los pilares en que se sustenta laFísica moderna, en especial la Teoría de la Relatividad. Para la luz visible la unidad de medida usada es el Angstrom: 1 Ångstrom=10-8 cm ; y abarca el rango de 4000 Å a 7000 Å. Otras propiedades ondulatorias de la luz son su frecuencia y su energía:
INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
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f=c/l ; E=hc/l donde c es la velocidad de la luz en el vacío, h es la constante de Planck, y l es lalongitud de onda.
El Espectro Electromagnético
La naturaleza de la luz ha sido estudiada desde hace muchos años por científicos tan notables como Newton y Max Plank. Para los astrónomos conocer la radiación electromagnética es un elemento clave debido a que toda la información que obtenemos de las estrellas nos llega a través del estudio de la radiación que recibimos de ellas. Como se ha dichoantes la naturaleza de la luz ha sido interpretada de diversas maneras: 1. Compuesta por corpúsculos que viajaban por el espacio en línea recta (teoría corpuscular - Newton - 1670) 2. Ondas similares a las del sonido que requerían un medio para transportarse (el eter) (teoría Ondulatoria - Huygens - 1678, Young, Fresnel) 3. Ondas electromagnéticas al encontrar sus características similares a lasondas de radio (teoría electromagnética - Maxwell - 1860) 4. Como paquetes de energía llamados cuantos (Plank).
Finalmente Broglie en 1924 unifica la teoría electromagnética y la de los cuantos (que provienen de la ondulatoria y corpuscular) demostrando la doble naturaleza de la luz.
La radiación electromagnética
Las cargas eléctricas estacionarias producen campos eléctricos, las cargaseléctricas en movimiento producen campos eléctricos y magnéticos. Los cambios cíclicos en estos campos producen radiación electromagnética, de esta manera la radiación electromagnética consiste en una oscilación perpendicular de un campo eléctrico y magnético. La radiación electromagnética transporta energía de un punto a otro, esta radiación se mueve a la velocidad de la luz (siendo la luz un tipo deradiación electromagnética). Las ondas de radiación electromagnética se componen de crestas y valles (convencionalmente las primeras hacia arriba y las segundas hacia abajo). La distancia entre dos crestas o valles se denomina longitud de onda (λ). La frecuencia de la onda está determinada por las veces que ella corta la línea de base en la unidad de tiempo (casi siempre medida en segundos), esta...
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5. INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
Simón García
Los objetos celestes, aparte de los cuerpos del Sistema Solar, están tan lejos que la luz que emiten es en la práctica el único medio que tenemos para estudiarlos y entender su naturaleza. Uno de los descubrimientos fundamentales de la física del siglo XX fue que la luz tiene una naturaleza dual: a veces secomporta como ondas y a veces como partículas, llamadas fotones. Algunos fenómenos pueden interpretarse en base al modelo ondulatorio de la luz, y en otras situaciones debe enfocarse el problema pensando en la luz como un conjunto de fotones. Una propiedad básica de la luz es su longitud de onda, que se define como la distancia entre crestas o depresiones consecutivas de las ondas. La luz visiblerepresenta apenas una pequeña porción del espectro electromagnético, que se extiende desde los rayos gamma hasta longitudes de onda de radio. Aunque en realidad ambos extremos del espectro electromagnético se extienden desde cero hasta el infinito.
La luz blanca es en realidad una mezcla de longitudes de onda. Cuando hacemos que la luz blanca pase a través de un prisma, se descompone en longitudesde onda o colores que la integran, formando un espectro. La ciencia encargada del análisis de los espectros se llama espectroscopía .
Una onda electromagnética consiste de campos eléctricos y magnéticos oscilantes. Estos campos se propagan en el vacío con una velocidad constante c = 300 000 km/s. Este valor es una constante fundamental de la naturaleza y uno de los pilares en que se sustenta laFísica moderna, en especial la Teoría de la Relatividad. Para la luz visible la unidad de medida usada es el Angstrom: 1 Ångstrom=10-8 cm ; y abarca el rango de 4000 Å a 7000 Å. Otras propiedades ondulatorias de la luz son su frecuencia y su energía:
INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
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f=c/l ; E=hc/l donde c es la velocidad de la luz en el vacío, h es la constante de Planck, y l es lalongitud de onda.
El Espectro Electromagnético
La naturaleza de la luz ha sido estudiada desde hace muchos años por científicos tan notables como Newton y Max Plank. Para los astrónomos conocer la radiación electromagnética es un elemento clave debido a que toda la información que obtenemos de las estrellas nos llega a través del estudio de la radiación que recibimos de ellas. Como se ha dichoantes la naturaleza de la luz ha sido interpretada de diversas maneras: 1. Compuesta por corpúsculos que viajaban por el espacio en línea recta (teoría corpuscular - Newton - 1670) 2. Ondas similares a las del sonido que requerían un medio para transportarse (el eter) (teoría Ondulatoria - Huygens - 1678, Young, Fresnel) 3. Ondas electromagnéticas al encontrar sus características similares a lasondas de radio (teoría electromagnética - Maxwell - 1860) 4. Como paquetes de energía llamados cuantos (Plank).
Finalmente Broglie en 1924 unifica la teoría electromagnética y la de los cuantos (que provienen de la ondulatoria y corpuscular) demostrando la doble naturaleza de la luz.
La radiación electromagnética
Las cargas eléctricas estacionarias producen campos eléctricos, las cargaseléctricas en movimiento producen campos eléctricos y magnéticos. Los cambios cíclicos en estos campos producen radiación electromagnética, de esta manera la radiación electromagnética consiste en una oscilación perpendicular de un campo eléctrico y magnético. La radiación electromagnética transporta energía de un punto a otro, esta radiación se mueve a la velocidad de la luz (siendo la luz un tipo deradiación electromagnética). Las ondas de radiación electromagnética se componen de crestas y valles (convencionalmente las primeras hacia arriba y las segundas hacia abajo). La distancia entre dos crestas o valles se denomina longitud de onda (λ). La frecuencia de la onda está determinada por las veces que ella corta la línea de base en la unidad de tiempo (casi siempre medida en segundos), esta...
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