Fundamentos de Física ModernaEspectroscopía

Oswaldo Ivan Homez LopezG1E13Oswaldo

Radiación del Cuerpo Negro- Espectro Electromagnético -

El espectro electromagnético(o simplemente espectro) es el rango de todas las radiaciones electromagnéricas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto.

Espectro ElectromagnéticoEl espectro electromagnético se extiende desde las bajas

frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo.

Rango del espectroEl espectro cubre la energía de ondas electromagnéticas que tienen

longitudes de onda diferentes. Las frecuencias de 30 Hz y más bajas pueden ser producidas por ciertas nebulosas estelares y son importantes para su estudio. Se han descubierto frecuencias tan altas como 2.9 * 1027 Hz a partir de fuentes astrofísicas.

La energía electromagnética en una longitud de onda particular λ (en el vacío) tiene una frecuencia asociada f y una energía fotónica E. Así, el espectro electromagnético puede expresarse en términos de cualquiera de estas tres variables, que están relacionadas mediante ecuaciones.

Rango del espectroDe este modo, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una

longitud de onda corta y energía alta; las ondas de frecuencia baja tienen una longitud de onda larga y energía baja.

Siempre que las ondas de luz (y otras ondas electromagnéticas) se encuentran en un medio (materia), su longitud de onda se reduce. Las longitudes de onda de la radiación electromagnética, sin importar el medio por el que viajen, son, por lo general, citadas en términos de longitud de onda en el vacío, aunque no siempre se declara explícitamente.

Generalmente, la radiación electromagnética se clasifica por la longitud de onda: ondas de radio, microondas, infrarroja y región visible, que percibimos como luz, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

Rango del espectro

ESPECTROSCOPÍAEspectroscopíaEspectro de emisión del hidrógeno y oxígeno (por ej)Espectro de absorción de emisión del hidrógeno y oxígeno

(por ej)

EspectroscopíaNewton, en 1666, observó que cuando un rayo de luz natural (luz blanca)

pasa a través de un prisma óptico se descompone en otros colores más simples; es decir, el prisma dispersa o separa los colores simples –o luces monocromáticas-que componen la luz blanca o cualquier otra luz compleja o policromática.

El fenómeno de la dispersión de la luz se debe a que las distintas radiaciones que componen una luz compleja se propagan con distinta velocidad en los diversos medios transparentes y, en consecuencia, experimentan distinto ángulo de refracción. Como  esta velocidad  de propagación es directamente proporcional a la longitud de la onda de la radiación e inversamente proporcional al índice de refracción del medio, resulta que las radiaciones de menor longitud de onda son las más desviadas.

Espectro de emisión del hidrógeno y oxígenoLos elementos químicos en estado de vapor incandescente

emiten espectros, formados por rayas luminosas separadas entre sí por zonas oscuras; el color (longitud de onda) de las rayas, número y forma de agruparse, son características para cada elemento químico. Estos espectros se llaman espectros discontinuos de emisión. Se obtienen fácilmente en laboratorio ionizando un gas enrarecido (a muy poca presión).

Espectro de emisión del hidrógeno y oxígeno

Espectro de absorción de emisión del hidrógeno y oxígenoEspectro de absorcion y emision del oxigeno:

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