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Universidad de Carabobo, Valencia- Venezuela.Facultad Experimental de Ciencias y Tecnologa.

Laboratorio de Ondas y ptica. Departamento de Fsica.Carla zapata

Espectroscopia.

Brbula. Octubre, 2014

Al observar los espectros producidos por lmparas que contiene diferentes gases Se puedenotar que cada gas forma espectros diferentes los que nos ayuda analizar cmo se dispersa laluz a travs de l, tambin podemos saber que gas est contenido en la lmpara solo con hacerel conteo de los colores observados y su nmero de repeticiones siendo esto un procedimientoexperimental.Para determinar el ngulo de desviacin minima de un prisma hemos recurridoa las leyes de la reflexin y la refraccin, tambin conocida ley de Snell, para el desarrollo

experimental utilizamos un haz de luz monocromtica procedente de un lser de Na el cualhicimos incidir sobre un prisma triangular de acrlico.[1]

I.

INTRODUCCION

Desde hace muchos aos se ha usadoel color como ayuda para reconocer lassustancias qumicas; al reemplazar el ojohumano por otros detectores de radiacin

se puede estudiar la absorcindesustancias, no solamente en la zona delespectro visible, sino tambin enultravioleta e infrarrojo.

Se denomina espectrofotometra a lamedicin de la cantidad de energa radianteque absorbe un sistema qumico en funcinde la longitud de onda de la radiacin, y alas mediciones a una determinada longitud

de onda.

La teora ondulatoria de la luz propone laidea de que un haz de luz es un flujo decuantos de energa llamados fotones; la luzde una cierta longitud de onda estasociada con los fotones, cada uno de loscuales posee una cantidad definida deenerga.[2]

II.

FUNDAMENTO TEORICO

La Espectroscopia es la rama de lasCiencias que estudia la interaccin de lasradiaciones electromagnticas con lasmolculas. Hoy conocemos la naturalezade los cambios que experimentan lasmolculas en los procesos de absorcin oemisin de radiacin lo que nos permiteobtener informacin sobre la estructuramolecular a partir de los datosespectroscpicos.

La longitud de onda de las lneasespectrales observadas se calcula con la

ecuacin (1)

siendo del ancho de la rendija utilizada y el angulo obtenido para cada lneaespectral. El clculo de error de cadalongitud de onda se realiza de la siguienteforma:

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()

( )(2)

El indice de refraccion para cada colorobservado despues de calcular el angulo dedesviacion se calcula con la ecuacion 3

(3)

Siendo el ndice de refraccin del aire,el el angulo de desviacin mnimo y el ngulo del color de la lnea espectral

observada.[2]

III.PROCEDIMIENTO

EXPERIMENTAL

Experiencia N1 (El Gonimetro)

Preparacin y alineacin del gonimetro.

Se verifico que el telescopio

estuviera alineado a un objetolejano.

Se alineo la parte fija con la lneavertical del telescopio.

Finalmente se libero el plato quetiene una escala de vernier enminutos para alinearla con el cerocorrespondiente al telescopio.

1.1Angulo de refraccin del prisma.

Se fijo el prisma en el plato y semidieron los ngulos de reflexinque nos ayudaron e determinar

1.2Angulo de desviacin mnimo y el

ndice de refraccin.

Se libero la mesita giratoria parabuscar de desviacin mnimo ()

Despus de localizado el ngulo seajusto nuevamente el tornillo para

proceder a mover el telescopio enconjunto con el prisma y as poder

observar cuando el haz de luz sedevolva en sentido contrario a lalnea.

Experiencia N2 (Espectroscopia)

Se alineo una red de difraccin conel haz de luz reflejado por el laserhaciendo coincidir el rayo reflejadocon el rayo incidente.

2.1 Determinacin de la longitud de

onda de las lneas espectrales.

Se utilizo una lmpara de mercuriomidiendo la posicin angular detodas las lneas observadas.

Se determino la longitud deonda comparndola con los

datos tabulados.2.2 Estudio de la serie de Balmer.

Se utilizo un espectro de emisinde hidrogeno

Se mido la posicin angular detodas las lneas espectralesobservada y se calculo la longitudde onda de cada lnea.

2.3 Estudio de un gas desconocido.

Se procedi con la mismametodologa de la experiencia 2.1contando las lneas espectralesobservadas y comparndola con ladata tabulada

IV.RESULTADOS.

Tabla N1 Los ngulos de rflexin del

prisma

Angulos de reflexin

25,544 2650

El angulo de desviacion minimo fue de25,5 59

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Tabla N2ndice de refraccin de cadacolor

Color Angulo

Indice derefraccion(N)n(V)

ROJO 106 1,53VERDE 106,10 1,54AZUL 106,15 1,54VIOLETA 106,25 1,55

Tabla N3Determinacin de la longitudde onda de las lneas espectralesobservadas con una lmpara de mercurio

color Angulo

Error (1)

violeta 23,5 635,44 7,22E-04

Amarillo 15,29 444,93 1,07E-03

Verde 21,5 632,87 7,46E-04

Azul 20,5 595,46 7,96E-04

Rojo 21 598,18 7,92E-04

Tabla N4Estudio de la serie de Balmer.

Tabla N5Estudio del gas desconocido

V. DISCUSIONES y

CONCLUSIONES

El ngulo de desviacin mnimo se obtuvodespus de ajustado el plato moviendo enconjunto el telescopio y el prisma hasta

observar que la lnea espectral se desplazaun poco en el sentido contrario al que seest moviendo el telescopio y el prisma.

Al cambiar la lmpara se observaroncinco colores diferentes correspondientesal espectro presentado por una lmpara demercurio. Colocando una rendija de 600lineas en el espectrmetro se procedi al

conteo de cada color presente y a lamedicin de cada ngulo.

las longitudes de ondas expresadas en latabla 3 se mantienen en un intervalo de440nm y 730nm siendo estos los intervalosdonde el espectro es visible al ojo humano.

Al cambiar la lmpara por una dehidrogeno se realizaron las mismasobservaciones solo que el intervalo de lalongitud de onda observado es de360.73nm 610.83nm. Sabiendo comofundamento terico que las longitudes deondas de los espectros no son visibles alojo humano a menos de 400nm y a ms de750nm.

Gas Desconocido

color Nde vecesobservado

violeta 2

verde 3rojo 2

Argn

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