Espectro de luz visible

Espectro de luz visible

Un espectro puede definirse como el análisis de las distintas longitudes de onda emitidas por un foco luminoso. Todo rayo de luz de una determinada longitud de onda, tiene como imagen en el espectro una y sólo una raya de la misma longitud de onda y frecuencia..

Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

La espectroscopia: es la ciencia que estudia los espectros en la física y la física química

Esta ciencia se basa en que cada elemento químico tiene su espectro característico. Los científicos alemanes Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen comprobaron esto en 1859 mediante la aplicación de un espectroscopio de prisma desarrollado por ellos mismos al análisis químico. (Los dos científicos alemanes mencionados anteriormente descubrieron que cada elemento emite y absorbe distintos tipos de ondas de luz, y que por tanto cada elemento tiene un espectro distinto.) Como se ha indicado antes, los aparatos empleados para estudiar los espectros son el espectroscopio, el espectrógrafo y el espectrofotómetro.

Hay dos tipos de espectros:

1. Espectro de emisión: Cuando los átomos de un determinado elemento se calientan a una cierta temperatura mediante la llama o el arco eléctrico, éstos se excitan y emiten luz de unas determinadas longitudes de onda que pueden separarse por métodos físicos (prismas), e impresionan una placa fotográfica llamada espectro de emisión.

[pic 1]

1.  Espectro de absorción: Se consigue al hacer pasar una luz blanca (que contiene todos los colores o frecuencias) a través de la muestra gaseosa, la cual absorbe parte de dicha energía. La luz que sale de la muestra (no absorbida) se descompone por medio de un prisma y contendrá todas las frecuencias menos las que haya absorbido la muestra, y se estudiarán las ausencias, es decir, líneas que le faltan a la luz blanca.

[pic 2]

1. Análisis espectral: la luz se emite en fotones, y la energía de cada fotón es directamente proporcional a la frecuencia, e inversamente proporcional a la longitud de onda. Esta energía se halla mediante la siguiente fórmula: hc ε = hν = λDonde h es el factor de proporcionalidad denominado constante de Planck, ν es la frecuencia, λ la longitud de onda y c la velocidad de la luz en el vacío. Porque  al moverse los electrones de un átomo de una órbita a otra producen energía, midiendo la longitud de onda de los fotones emitidos mediante los espectros que producen, es posible deducir gran información sobre la estructura y distintos modos de movimiento de los componentes del átomo o molécula.
2.  Aplicaciones del análisis espectral: el análisis espectral centra sus aplicaciones en dos campos principalmente que son:

Análisis químico: Puesto que el espectro de un elemento determinado es absolutamente característico de ese elemento, el análisis espectral permite estudiar o identificar la composición y la estructura de las moléculas.

 Aplicaciones astrofísicas: La distancia a la que puede situarse un espectroscopio de la fuente de luz es ilimitada, lo que permite que el estudio espectroscópico de la luz de las estrellas permita un análisis preciso de su estructura, especialmente en el caso del Sol. De hecho el helio fue descubierto antes en el Sol que en la Tierra. Además permite medir con cierta precisión la velocidad relativa de cualquier fuente de radiación.

La correspondiente longitud de onda en el agua y en otra media esta reducida por un factor igual al índice de refracción. En términos de frecuencia, ésta corresponde a una banda en el campo de valores entre 450 y 750 terahertz. Un ojo humano adaptado a la luz generalmente tiene como máxima sensibilidad un valor de 555 nm, en la región verde del espectro visible. El espectro sin embargo no contiene todos los colores que los ojos humanos y el cerebro puedan distinguir. Café, rosado y magenta están ausentes, por ejemplo, porque se necesita la mezcla de múltiples longitudes de onda, preferiblemente rojos oscuros.

La longitud de onda (la cual está relacionada a la frecuencia y la energía) de la luz es la que determina el color que percibimos. El rango de estos diferentes colores es bastante amplio y extenso, habiendo numerosos colores entre los que nos es posible distinguir.

Algunos estudiosos y científicos no están de acuerdo entre sí sobre los diferentes rangos de las longitudes de onda, por lo que es difícil calcular con precisión en dónde comienza y en dónde acaba cada color Esto se debe a que los límites de los colores se aproximan a medida que los mismos se van mezclando unos con los otros.

[pic 3]

La longitud de onda (la cual está relacionada a la frecuencia y la energía) de la luz es la que determina el color que percibimos. El rango de estos diferentes colores es bastante amplio y extenso, habiendo numerosos colores entre los que nos es posible distinguir.

Algunos estudiosos y científicos no están de acuerdo entre sí sobre los diferentes rangos de las longitudes de onda, por lo que es difícil calcular con precisión en dónde comienza y en dónde acaba cada color Esto se debe a que los límites de los colores se aproximan a medida que los mismos se van mezclando unos con los otros.

En otras palabras, es decir que en las últimas longitudes en las que termina un color ya se está formando el siguiente. Los límites del espectro de luz visible terminan en la luz ultravioleta y en los infrarrojos.

A grandes rasgos, de forma muy simplificada, podemos establecer la siguiente categorización en cuanto a las longitudes de onda y el color que vemos:

...