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Espectroscop ́ıa Optica

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Espectros de emisión y absorción
El espectro de absorción de una materia muestra la fracción de la radiación
electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias.
Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee
líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las
diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos.
Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente
en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes
elementos químicos.
Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su
fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que
constituyen su espectro de emisión.
Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética,
absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite
cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.
Con la expresión Espectro Electromagnético, se designan las distintas clases de radiación
electromagnética, clasificadas por su frecuencia o longitud de onda en una escala
creciente. Diferencias entre el espectro de emisión y absorción-En el espectro de emisión
el elemento emite su propia luz dejando un espacio grande en negro dependiendo de cual
sea el elemento y su longitud de onda-El espectro de absorción: el elemento absorbe la
luz mediante la onda de frecuencia que se acople a el, y las rayas en negro son diferentes
longitudes de onda.
Espectros de emisión.
Espectros continuos. Los espectros continuos son los emitidos por sólidos, líquidos o gases
densos que se encuentran a temperaturas elevadas, y están relacionados con la radiación
del cuerpo negro. El aspecto cualitativo general de estos espectros es el mismo si las
sustancias se encuentran a la misma temperatura, y sólo difieren en su intensidad relativa.
Los espectros continuos casi no aportan información sobre la composición química de las
sustancias.
Espectro continuo
Espectros de líneas
Los espectros de líneas (figura 5-2) son característicos de la radiación emitida por los
átomos de un gas rarificado, cuando se le excita por algún medio. Consisten de líneas
brillantes sobre un fondo oscuro. Todos los espectros de líneas son distintos y en ese
sentido son como “huellas digitales” atómicas. Si el gas es una combinación de varios tipos
de átomos, entonces el espectro contendrá líneas características de cada elemento o tipo
de átomo presente. Así el espectro de emisión es de gran importancia en la determinación
de la composición química del gas analizado.
Espectro de líneas
ara hacer que un elemento cuya temperatura de evaporación es muy elevada se ponga en
estado incandescente, generalmente se requiere colocarlo en una flama de alta
temperatura (puede ser un mechero de Bunsen) o en la región donde se esté produciendo
una descarga eléctrica. Los espectros obtenidos de esta manera tienen el aspecto de
líneas superpuestas sobre un fondo brillante
Espectro de líneas superpuesto a un fondo brillante.
Espectros de bandas
Los espectros de bandaconsisten en grupos de un gran número de líneas espectrales, las
cuales están muy cercanas entre sí. Estos espectros en general están asociados con
moléculas
Espectro de bandas del hidrógeno molecular
Constante de Ridberg
Constante de Rydberg
RH
10 9.73731568549(83) x 105 m-1
Constante característica de cada elemento en la descripción de las series espectrales. Su
valor varía ligeramente con la masa del elemento considerado entre (1,096 7758 ± 0,000
0003) x 10-7m-1 para el hidrógeno y (1,097 3731 ± 0,000 0003) x 10-7 m-1 para los
elementos más pesados.
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