Absorción de la luzIntegrantes:Kevin Iván López SolísÁlvaro Rodríguez RamírezMauricio Sebastián Rodríguez Toscano

Cuando la luz llega a un objeto diferentes cosas pueden pasar: la luz puede ser absorbida, puede ser reflejada o puede ser transmitida a través del objeto.

Si tenemos un pantalón rojo, éste va a absorber el verde y el azul y va a reflejar el rojo, por eso lo vemos rojo. En teoría, un objeto blanco refleja toda la luz y un objeto negro absorbe toda la luz.

Absorción.

Cuando la luz llega a una superficie u objeto, éste puede absorber toda o parte de esa luz.

En el gráfico de abajo vemos como un objeto negro absorbe toda la luz. En el primer gráfico de arriba vimos como el pantalón rojo absorbía el verde y el azul.

La luz que se absorbe se convierte en calor. Es, por esta razón, que en general se recomienda durante el verano no usar colores oscuros ya que absorben la mayor parte de la luz y la convierten en calor. Por eso tenemos mas calor si usamos ropa negra que si usamos ropa blanca (refleja toda la luz).

Cuando la luz blanca incide sobre un cuerpo éste absorbe total o parcialmente una parte del espectro y refleja o transmite (según sea opaco o transparente) una determinada gama de longitudes de onda, que constituyen su color. Es entonces cuando la energía luminosa puede convertirse en otro tipo de energías como el calor o la electricidad, o producir una reacción química como la que ocurre en la fotografía analógica y los soportes fotosensibles.

Tipos de Absorción

Existen diferentes tipos de absorción de la luz. Ésta puede ser una absorción sencilla total, una absorción parcial o una absorción selectiva.

Absorción sencilla total No puede ser fotografiada, ya que solamente

será "visible" cuando la comparamos con otras luces en la misma escena que no han sido absorbidas. El terciopelo, por ejemplo, que tiene una gran capacidad de absorción de la luz no es fácil de fotografiar.

Absorción parcialEste tipo de absorción es uno de los

factores que determinan si el objeto que vemos es negro, blanco o gris.

Absorción selectiva

Este es el tipo de absorción que determina los colores del objeto en función de qué longitudes de onda absorbe y cuáles no.

Un material es negro cuando absorbe el 100% de la luz. Sin embargo no existe un cuerpo 100% blanco ya que todos los cuerpos absorben, al menos, un 10% de luz.

Vantablack

El Vantablack es una sustancia hecha a partir de nanotubos de carbono1 y es la sustancia más oscura que existe actualmente llegando a absorber hasta un 99.965% de la radiación.

El Vantablack está compuesto por una especie de "bosque" de tubos verticales que están en crecimiento. Cuando la luz alcanza el Vantablak, en lugar de rebotar sobre él, queda atrapada en dicha selva siendo continuamente desviada entre los "árboles" (tubos) de este bosque hasta ser eventualmente convertida en calor. Una muestra de Vantablack

sobre papel aluminio

ESPECTROSCOPIA DEABSORCION ATOMICA

LOS PRINCIPIOS BASICOS DE ABSORCION ATOMICA PUEDEN EXPRESARSE EN TRES GRANDES CONCEPTOS :

•TODOS LOS ATOMOS PUEDEN ABSORBER LUZ• LA LONGITUD DE ONDA A LA CUAL LA LUZ ES ABSORBIDA ES ESPECIFICA PARA CADA ELEMENTO EN PARTICULAR• LA CANTIDAD DE LUZ ABSORBIDA ES PROPORCIONAL A LA CONCENTRACION DE ATOMOS ABSORBENTES

REQUERIMIENTOS DE UN SISTEMA PARA ABSORCION ATOMICA

ESPECTROSCOPIA DE

ABSORCION ATOMICA- FUENTE DE EMISION DE LUZ CARACTERISTICA

- UN SISTEMA DE ATOMIZACION PARA CREAR UNA POBLACION DE ATOMOS

- UN MONOCROMADOR PARA SEPARAR LUZ DE UNA LONGITUD DE ONDA CARACTERISTICA

- UN SISTEMA OPTICO PARA DIRIGIR LA LUZ DESDE LA FUENTE A TRAVES DE LA POBLACION DE ATOMOS Y HACIA EL MONOCROMADOR

- UN DETECTOR SENSIBLE A LA LUZ

- SISTEMA ELECTRONICO EL CUAL MIIDE LA RESPUESTA DEL DETECTOR

varian

ComponentesComponentes detector sensible a la luz detector sensible a la luz

sistema electrónico de lecturasistema electrónico de lecturamonocromadormonocromador

fuente de luzfuente de luz

atomizadoratomizador(llama, horno(llama, hornooo hidruros hidruros))

ResonanteResonanteNo-resonanteNo-resonanteGas de rellenoGas de relleno

ResonanteResonante

IIoo IItt

REQUERIMIENTOS ANALITICOS

- CONVERTIR LA MUESTRA EN SOLUCION

- UNA MUESTRA CON AUSENCIA DE ANALITO ( BLANCO )

- SOLUCIONES DE CALIBRACION

- CONSTRUIR UNA CURVA DE CALIBRACION

- ATOMIZACION DE LA MUESTRA

Teoría

varian

Historia de laHistoria de la Espectroscopía EspectroscopíaOpticaOptica

Isaac Newton descubre el espectro solarhacia fines de 1600’s

Isaac Newton descubre el espectro solarhacia fines de 1600’s

Luz Solar Prisma

varian

Líneas deLíneas de Fraunhofer Fraunhofer

1802 Wollaston descubre líneas obscuras en el es-pectro solar

Fraunhofer investigó estas líneas en detalle

Estas líneas eran debido a absorción de luz solar en laatmósfera

1802 Wollaston descubre líneas obscuras en el es-pectro solar

Fraunhofer investigó estas líneas en detalle

Estas líneas eran debido a absorción de luz solar en laatmósfera

varian

Absorción vs Emisión

Ba Na K

Líneas deAbsorción de Fraunhofer

Líneas deEmission Elemental

Análisis Cualitativo de elementos

190 nm 900 nm

Cu

varian

Atomos en el estadoAtomos en el estado basal basal

NeutronesNeutrones

ProtonesProtonesElectronesElectrones

OrbitalesOrbitales

varian

Absorción de Energía por AtomosAbsorción de Energía por Atomos

Atomos al estadobasal

Atomos alestado

excitadoh

EnergíaAbsorbida

Electrones de valencia ( exteriores )

varian

Diagrama de niveles deDiagrama de niveles deenergíaenergía

Energía de Transición electrónica

Eo

E2

E3

E1

11 22 33 44

E4

55 66

Líneas de Resonancia originadas desde (Eo))

varian

Proceso de AbsorciónProceso de AbsorciónAtomicaAtomica

Líneas de Resonancia deben originarse desde el estado basal

Energía de Transición

Eo

E2

E3

E1

Sun’s AtmosphereSun’s AtmosphereLuz solarLuz solar

123 4 11 22 33 44

varian

Diagrama de Energías de AbsorciónDiagrama de Energías de Absorción ( Pocas líneas / Elemento )( Pocas líneas / Elemento )

a b c d

Eo Estado basal

EstadosExcitados

Excitación

Ener

gía

ba

c}

E3

E2

E1

E Ionización

LA RELACION ENTRE ABSORCION DE LUZ y CONCENTRACION DE ANALITO ES DEFINIDAPOR UNA LEY FUNDAMENTAL DE ABSORCIONDE LUZ :

LEY DE LAMBERT¨S : LA FRACCION DE LUZ ABSORBIDA POR UNMEDIO TRANSPARENTE, ES INDEPENDIENTE DE LA INTENSIDAD DE LALUZ INCIDENTE, y CADA CAPA DE ESPESOR INFINITESIMAL, ABSORBEUNA FRACCION IGUAL DE LUZ QUE PASA A TRAVES DE ESTA.

LEY DE BEERS : LA ABSORCION DE LUZ ES PROPORCIONAL ALNUMERO DE ATOMOS ABSORBENTES EN LA MUESTRA.

varian

Ley deLey de Beer Beer--LambertLambertCalculo de laCalculo de la Absorbancia Absorbancia

A =A = loglog (( )) == ababccIIooIItt

AADonde:Donde:

AA == Absorbancia Absorbancia a =a = absorbilidad absorbilidadIIoo == Intesidad Intesidad de la luz incidente de la luz incidente b = paso ópticob = paso ópticoIItt = Intensidad de la luz transmitida = Intensidad de la luz transmitida c = concentraciónc = concentración

c c

LA ABSORBANCIA ES UNA MEDIDA DE LA CANTIDAD DE LUZ ABSORBIDA POR LOS ATOMOS BAJO CONDICIONES DADAS, Y LALEY DE LAMBERT BEER NOS PERMITE RELACIONAR LA ABSORBANCIA MEDIDA CON LA CONCENTRACION DEL ANALITOEN LA MUESTRA

Absorbancia

La medida de la absorbancia de una solución es usada con mucha frecuencia en laboratorio clínico, para determinar la concentración de analitos tales como colesterol, glucosa, creatinina y triglicéridos en sangre. Cada uno de estos analitos se hace reaccionar químicamente con determinados compuestos, a fin de obtener una solución coloreada. A mayor intensidad de color, mayor será la absorbancia de la solución en una determinada longitud de onda. La absorbancia es entonces directamente proporcional a la concentración del analito en sangre

varian

Ley deLey de Beer Beer--LambertLambert

RealReal

TeoricaTeorica

ABS

CONC

A =A = abc abc

abc abcAA

varian

%% Transmitancia vs Transmitancia vs ABS ABS

TransmitanciaTransmitancia AbsorbanciaAbsorbancia

100 % 0100 % 0 10 % 1 10 % 1 1 % 2 1 % 2 0.1 % 3 0.1 % 3

Transmitancia

La transmitancia se define como la cantidad de energía que atraviesa un cuerpo en determinada cantidad de tiempo.

I es la cantidad de luz transmitida por la muestra  e I0 es la cantidad total de luz incidente.