OTROS TEMAS SOBRE LA LUZ

OTROS TEMAS SOBRE LA LUZ
1.- La luz y los átomos
La materia (es decir, todos los objetos) está formada por átomos. Los átomos son los encargados de
liberar fotones de luz, pero para que esto suceda algunos de sus electrones tienen que ser
primeramente excitados. Esto se consigue siempre dando energía a esos átomos. Por ejemplo,
calentando el objeto, iluminándolo con una bombilla o mediante la luz procedente del Sol, etc. Un
ejemplo de esto es el hecho de ver los objetos coloreados cuando se iluminan. Esta iluminación
supone que al objeto le llega luz (normalmente luz blanca), la cual es absorbida por sus átomos y con
ello, dichos átomos se excitan (aumenta su energía). Posteriormente, los mismos átomos se desexcitan y emiten luz de un color diferente, que es el color del que vemos el objeto.
Por otra parte, también existen fuentes de luz propia, como
es el caso de las estrellas, cuyos átomos se excitan porque
en el interior de una estrella se producen reacciones
nucleares de muy alta energía. Así, las estrellas emiten luz
blanca en todas las direcciones.
(A la derecha podemos observar una estrella excitada en el
espacio junto a otras).
2. ¿Por qué emite luz un átomo?
Un átomo excitado, es decir, al que se le ha aportado energía extra (por ejemplo, calentándolo,
iluminándolo, etc.) es inestable y vuelve al estado fundamental emitiendo la energía recibida en el
impacto, en forma de luz.
El proceso de des-excitación se produce con el salto de uno de los electrones del átomo de un nivel
de energía alto a otro de energía más bajo. La diferencia de energía entre ambos niveles, se emite
como un fotón de luz de un determinado color o longitud de onda.
En los dibujos adjuntos se
representa este proceso para
un mismo átomo emitiendo
luz
de
dos
colores
diferentes. En el dibujo
situado a la izquierda, la
diferencia entre los niveles
de energía entre los que
salta el electrón es mayor.
Al des-excitarse, el átomo
pierde una mayor cantidad
de energía y emite un fotón
de luz azul (longitud de
onda más corta). En el dibujo situado más a la derecha, la diferencia entre los niveles de energía entre
los que salta el electrón es menor. El átomo pierde una cantidad menor de energía y emite un fotón de
luz roja (longitud de onda más larga).
3. Espectro de emisión atómica
El espectro de emisión atómica es el conjunto de frecuencias o de longitudes de onda que puede
emitir cada tipo de átomo, cuando se des-excita, después de que se le ha comunicado energía. Cada
elemento químico tiene unos determinados niveles de energía únicos y, por tanto, puede emitir
únicamente unos determinados colores de luz, que se corresponden con los saltos que pueden realizar
sus electrones en el proceso de des-excitación.
Por
ejemplo,
en
la
fotografía
adjunta
se
muestra el espectro de
emisión del átomo de
hidrógeno, en este caso,
producido después de que se haya excitado gas hidrógeno en su tubo de vidrio, al aplicarle un voltaje
de 5000 voltios procedentes de un transformador. Cada línea coloreada de este espectro corresponde
a uno de los saltos que puede dar el electrón del átomo de hidrógeno, cuando el hidrógeno se desexcita.s