ESPECTROSCOPIA

La luz

• Onda electromagnética – Movimiento oscilatorio de cargas eléctricas– Puede propagarse en el vacío

• Onda transversal

• Velocidad de propagación constante y finita: c=300.000 km/s

Espectro electromagnético

• La luz (onda electromagnética) puede tener distintas longitudes de onda

• Percibimos la luz con diferentes longitudes de onda de manera distinta:– λ ≈ 100m: ondas de radio– λ ≈ 0,001m: microondas– λ ≈ 0,0000001m: luz visible(para saber la frecuencia, recuerda que fλ = v, donde v aquí es la velocidad de la luz, 300.000km/s)

Espectro electromagnético

La luz visible

• Cada λ corresponde a una onda de color distinto

• La luz blanca es la suma de varias ondas de distintos colores

La luz visible

• ¿Cómo podemos separar la luz blanca en sus distintos colores?

Prisma de Isaac Newton (1667):- Refracción de la luz

Arcoíris

La luz visible

• ¿Cómo podemos separar la luz blanca en sus distintos colores?– Red de difracción (difracción e interferencia de la luz

permiten separar las ondas)– Son necesarias muchas ranuras muy pequeñas:• CDs (625 surcos/mm)

Espectro visible

• ¿Cómo crees que es el espectro visible del

Sol?

• ¿Y el espectro de las ampolletas, velas o

linternas?

• ¿ Y el espectro de las otras estrellas del

Universo?

• ¿Crees que todas las fuentes de luz emiten

espectros iguales?

Actividad Experimental

Espectroscopio casero

Actividad Experimental

• Cuando la luz pase por la ranura, verás la formación de diferentes imágenes en el CD, cada una correspondiente a un color distinto:– Espectro continuo

– Espectro discreto (o de líneas)

Actividad Experimental

• Observa las fuentes de luz y llena la tabla

Actividad Experimental

• Saca una foto del espectro de la luz del Sol y compara tu foto con el espectro abajo, tratando de identificar algunas de las líneas oscuras

Discusión

• ¿Qué semejanzas tienen los espectros de las distintas fuentes de luz?

• ¿Qué diferencias tienen los espectros de las distintas fuentes de luz?

Discusión

• ¿Qué diferencias hay entre los distintos tipos de ampolletas?

• ¿Por qué crees que las distintas fuentes de luz emiten espectros distintos?

Discusión

• ¿Crees que los espectros de las otras estrellas son iguales al espectro del Sol?

• Si los espectros de las distintas estrellas son distintos, ¿qué podría significar esto?

Sol α Cru

Spica Sirius

Espectroscopia

• Joseph Fraunhofer (1814)– Luz del sol con telescopio y un prisma• 700 Líneas oscuras

– Espectro de la Luna, Venus y otras estrellas• Algunas líneas en común, otras distintas

– Pero ¿por qué?

Espectroscopia

• Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff (1860)– Color de la llama revela elemento químico

– ¿Y si la observa a través de un prisma?

Espectroscopia

• Cada elemento químico está asociado con un conjunto de líneas espectrales

¡¡¡Los espectros son las huellas digitales de los elementos químicos!!!

Espectroscopia

• El espectro observado depende de la composición química de la fuente de luz

Espectroscopia

• Entonces, ¿Para qué sirve la espectroscopia?– Estudiar la interacción entre ondas

electromagnéticas y materia

– Detectar la presencia de substancias químicas

• Aplicaciones: Física, Química, Biología y ASTRONOMÍA

Espectroscopia

• ASTRONOMÍA: – Espectros de estrellas, galaxias, nebulosas, planetas,

etc– MUSE – VLT (Paranal)

MUSE – VLT (Observatorio Paranal)

Nebulosa de Orion (300 espectros por segundo)

• Video disponible en: http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1407c/