1.1. ¿Qué es un espectro? Cuando la luz del Sol atraviesa un prisma de vidrio o de cuarzo, se descompone en colores, de manera similar a la formación de un arco iris. La luz solar es una radiación compleja y las luces de colores que se originan no son más que el conjunto de las radiaciones simples que la forman. El espectro de una radiación es el conjunto de las radiaciones simples que la forman , mostradas de un modo ordenado. De forma similar, podemos analizar las radiaciones que proceden de los átomos de un elemento químico. Esto hicieron los espectroscopistas en los primeros años del siglo xx , y los resultados de sus investigaciones fueron determinantes para conocer la verdadera estructura de los átomos. 1.2. Espectros de emisión y de absorción Si calentamos un material a una temperatura elevada o lo sometemos a una descarga eléctrica, sus átomos desprenderán radiación, que es característica del tipo de átomos. Si la analizamos, obtendremos su espectro de emisión. Los materiales muestran un color concreto porque, al iluminarlos con la luz del Sol, absorben parte de sus radiaciones y no otras. Podemos obtener el espectro de absorción de los átomos analizando la radiación que queda después de haberlos iluminado con una radiación compleja. Los espectroscopistas descubrieron que los átomos de cada elemento químico tienen un espectro que los identifica. Y además, vieron que su espectro de emisión es complementario de su espectro de absorción. 1. Los espectros atómicos y la física cuántica 1 Si hacemos pasar la luz blanca por un prisma obtenemos su espectro. Para obtener un espectro de emisión. Se excita la muestra, por ejemplo, poniéndola a una llama o sometiéndola a una descarga eléctrica. Cuando los átomos de la muestra liberan energía, vuelven al estado fundamental o de reposo, emitiendo las radiaciones que analizamos en su espectro de emisión. Para obtener un espectro de absorción. Iluminamos la muestra con luz blanca y recogemos la luz que atraviesa la muestra. Contendrá todas las radiaciones de la luz blanca, menos las que han sido absorbidas por los átomos de la muestra. El espectro es el carné de identidad de un elemento. Las líneas del espectro de absorción de un elemento se corresponden con las líneas de emisión del mismo elemento (en la parte inferior). Para un mismo elemento su espectro de absorción es complementario del de emisión. H H Hg Hg Emisión Absorción Emisión Absorción 23
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