| :: Espectroscopia |
 Espectroscopia, en física y química física, el estudio de los espectros. La espectroscopia se basa en que cada elemento químico tiene su espectro característico. El análisis espectral se basa en detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relacionan con los niveles de energía implicados en una transición cuántica. Existen tres casos de interacción con la materia: - Choque elástico: Existe sólo un cambio en el impulso de los fotones. Ejemplos son los rayos X, la difracción de electrones y la difracción de neutrones.
- Choque inelástico: Por ejemplo la espectroscopía Raman.
- Absorción o emisión resonante de fotones.
Espectroscopio
En 1859, los científicos alemanes Gustav Robert Kirchhoff y Robert Wilhelm Bunsen fueron los primeros en darse cuenta de que cada elemento emite y absorbe luz de colores característicos, que componen su espectro. Desarrollaron el espectroscopio de prisma en su forma moderna y lo aplicaron al análisis químico.
Este instrumento, que es uno de los dos tipos principales de espectroscopio, está formado por una rendija, un conjunto de lentes, un prisma y un ocular. La luz que va a ser analizada pasa por una lente colimadora, que produce un haz de luz estrecho y paralelo, y a continuación por el prisma.
Con el ocular se enfoca la imagen de la rendija. De hecho, lo que se ve son una serie de imágenes de la rendija, conocidas como líneas espectrales, cada una con un color diferente, porque el prisma separa la luz en los colores que la componen.
Un segundo tipo de espectroscopio usado habitualmente es el espectroscopio de red, empleado por primera vez a comienzos del siglo XIX por el físico alemán Joseph von Fraunhofer. En estos instrumentos, la luz se dispersa mediante una red de difracción en lugar de un prisma.
Una red de difracción es una superficie especular de metal o vidrio sobre la que se ha trazado con un diamante un elevado número de líneas paralelas.
En un espectroscopio de este tipo, la luz no necesita pasar por ninguna sustancia transparente, por lo que estos instrumentos se emplean en toda la región ultravioleta y en la región de rayos X.
Aplicaciones del análisis espectral
El análisis espectral centra sus aplicaciones en dos campos principalmente:
- Análisis químico: Puesto que el espectro de un elemento determinado es absolutamente característico de ese elemento, el análisis espectral permite estudiar o identificar la composición y la estructura de las moléculas.
- Aplicaciones astrofísicas: La distancia a la que puede situarse un espectroscopio de la fuente de luz es ilimitada, lo que permite que el estudio espectroscopico de la luz de las estrellas permita un análisis preciso de su estructura, especialmente en el caso del Sol.
De hecho el helio fue descubierto antes en el Sol que en la Tierra. Además permite medir con cierta precisión la velocidad relativa de cualquier fuente de radiación.
Métodos espectroscópicos
Los espectómetros de infrarrojo operan de manera semejante a la de los espectrómetros de luz visible y ultravioleta. Se hace pasar un haz de luz infrarroja a través de la muestra y dicho haz de luz se compara constantemente con un haz de referencia al variar la frecuencia de la radiación incidente.
El espectrómetro grafica los resultados en términos de absorción contra frecuencia o longitud de onda.
Espectros visible y ultravioleta
Cuando la radiación electromagnética de las regiones ultravioleta y visible atraviesa un compuesto que posee enlaces múltiples, parte de la misma la absorbe usualmente la sustancia. La cantidad de radiación absorbida depende de la longitud de onda de ésta de la estructura del compuesto.
La absorción de radiación la ocasiona la sustracción de energía del haz lumínico cuando los electrones de los orbitales de baja energía son excitados para ascender a orbitales de mayor energía.
Se utilizan unos instrumentos denominados espectrómetros de las gamas visible y ultravioleta para cuantificar la cantidad de luz absorbida en cada longitud de onda de esas regiones.
En esos instrumentos se parte en dos un haz de luz; una de las mitdes de haz (haz de la muestra) se dirige hacia una celda transparente que contiene una solución del compuesto en análisis.
Fuentes: Enciclopedia encarta / Wikipedia.org / rincondelvago.com / rabfis15.uco.es
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