Espectroscopia

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ESPECTROSCOPIA
La espectroscopia es uno de los métodos de identificación de elementos y de compuestos
más poderosos que existen.
La espectroscopia estudia la relación de la radiación electromagnética y de la materia. En
sus análisis, se basan en espectros de emisión o de absorción de radiación
electromagnética a ciertas longitudes de onda, y se relacionan estas con los niveles de
energía implicados en la transición cuántica.
En general cualquier sustancia que se somete a ciertas condiciones tales que aumentan
su energía interna, luego de la extinción de la perturbación, buscan volver a su estado
energético más estable, esto emitiendo la energía como radiación electromagnética.
Aunque esta emisión o absorción de radiación electromagnética es sólo en algunas
frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos
químicos.
LA ESPECTROSCOPIA: Historia e importancia
La espectroscopia tiene sus orígenes en los estudios de la región visible del espectro
electromagnético. Los estudios empezaron con el prisma de Isaac Newton, con el que se
demostró que al hacer pasar luz blanca (no necesariamente luz del sol) se descomponía en
el espectro del rojo al violeta.
En el S.XIX, el físico William Hyde Wollaston estudió esta parte del espectro con más
detenimiento y para ello construyo un aparato llamado espectrógrafo. Con este aparato,
que funcionaba con el mismo principio, se observó que al descomponer la luz solar se
observaban 8 líneas oscuras muy nítidas, que no eran observables a simple vista. Sin
embargo no se le prestó mayor atención a este fenómeno, y se atribuyo a imperfecciones
en el material del prisma.
El físico J. Fraunhofer también estudiaba el espectro por su parte, y en especial las líneas
oscuras. Construyo el que se conoce como el primer espectroscopio, con el que observo
más de 600 líneas oscuras. Ubicó y dió nombre a 8 de las líneas más importantes dentro
del espectro solar, nombrándolas con las letras desde la A hasta la K. Estas líneas aun son
muy conocidas, este espectro se conoce como el espectro de Fraunhoufer.
Franhoufer estudió el espectro de la luz emitida por la llama de un reverbero de alcohol al
que adicionó sal común y encontró una línea doble de color amarillo que ocuparía la línea
D del espectro solar. Sin embargo no encontró relación entre las líneas del reverbero de
alcohol y el espectro solar.
Los investigadores de la época no relacionaron la doble línea amarilla del espectro de la
llama de alcohol con sal, aunque ya se había establecido que la doble línea amarilla
aparecía cuando la sustancia a la que se toma el espectro contiene sodio.
Es en el año de 1856 cuando el físico Gustav Kirchhoff mostro la importancia de los
espectros atómicos de cada elemento y dio explicación a las líneas de Franhoufer del
espectro solar.
Se puede concluir entonces que los espectros de cada elemento son característicos y es lo
que permite su identificación, esta fue la deducción a la que llego Kirchhoff, y a esta
misma conclusión llego Bunsen. Si se tenía una muestra de espectros que brillaban
intensamente, se podían identificar los elementos presentes en la muestra. Propuso la
teoría que el sol estaba rodeado de capas gaseosas que actuaban como pantalla, que
absorbían ciertas longitudes de onda de la radiación electromagnética emitida por la
superficie caliente. Con esto dio explicación satisfactoria a las líneas negras que se
observaban en el espectro solar. La línea doble D, indica la presencia de sodio en las
capas externas del sol. Este hecho lo confirmo el astrónomo P. Janssen en 1868.
La espectroscopia se desarrollo en el siglo XX, con el nacimiento de la física cuántica,
relacionando los conceptos de radiación de cuerpo negro y las nuevas teorías de los
modelos atómicos y basada en la obtención del estudio de los espectros de los elementos.
Se descubrieron nuevos elementos químicos y se les obtuvo su espectro electromagnético,
como el Helio, el que se pensaba que estaba únicamente en el sol (por eso su nombre), el
rubidio y el cesio.
La espectroscopia es una herramienta muy útil en la astrofísica, pues además de indicar la
composición química de la fuente luminosa y su estado, la espectroscopia es muy útil para
determinar si la fuente se aleja o se a acerca a la tierra y la velocidad a la que lo hace.