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ESPECTROSCOPIA
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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
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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)
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Espectro electromagnético
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La luz visible
• Cada λ corresponde a una onda de color distinto
• La luz blanca es la suma de varias ondas de distintos colores
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La luz visible
• ¿Cómo podemos separar la luz blanca en sus distintos colores?
Prisma de Isaac Newton (1667):- Refracción de la luz
Arcoíris
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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)
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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?
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Actividad Experimental
Espectroscopio casero
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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)
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Actividad Experimental
• Observa las fuentes de luz y llena la tabla
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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
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Discusión
• ¿Qué semejanzas tienen los espectros de las distintas fuentes de luz?
• ¿Qué diferencias tienen los espectros de las distintas fuentes de luz?
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Discusión
• ¿Qué diferencias hay entre los distintos tipos de ampolletas?
• ¿Por qué crees que las distintas fuentes de luz emiten espectros distintos?
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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
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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?
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Espectroscopia
• Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff (1860)– Color de la llama revela elemento químico
– ¿Y si la observa a través de un prisma?
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Espectroscopia
• Cada elemento químico está asociado con un conjunto de líneas espectrales
¡¡¡Los espectros son las huellas digitales de los elementos químicos!!!
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Espectroscopia
• El espectro observado depende de la composición química de la fuente de luz
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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
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Espectroscopia
• ASTRONOMÍA: – Espectros de estrellas, galaxias, nebulosas, planetas,
etc– MUSE – VLT (Paranal)
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MUSE – VLT (Observatorio Paranal)
Nebulosa de Orion (300 espectros por segundo)
• Video disponible en: http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1407c/