Informe espectroscopia optica

INFORME # 10

ESPECTROSCOPIA OPTICA

Sergio Alejandro Ortega Ardila

Nicole Tatiana Ríos Gómez

Laboratorio de Física III

RESUMEN: En el presente informe, se utiliza el espectroscopio como herramienta para la identificación de elementos desconocidos por medio de su espectro de emisión; A través del estudio del espectro de emisión del hidrogeno, se verifica la teoría de Bohr sobre el átomo de hidrogeno mediante de la determinación de la constante de Rydberg

PALABRAS CLAVE: constante de Rydberg, espectro de emisión, espectro de absorción, espectro continuo, espectro de bandas, espectro discreto, estado energético, cuantizacion de la energía.

1. INTRODUCCIÓN:

El objetivo de la espectroscopía es obtener las distribuciones espectrales de energía: el flujo de energía recibido de los objetos celestes respecto a la longitud de onda. Mucho más exigente en tiempo de observación que la fotometría ya que es equivalente a una fotometría en banda estrecha en múltiples canales. La información que se obtiene con la espectroscopía es mucho mayor que con la fotometría. Por ejemplo: Permite clasificar directamente las estrellas, la medida de sus líneas informa temperaturas y abundancias de elementos en la atmósfera, rotación, velocidad de desplazamiento respecto al observador etc. [1]

Por otra parte, la existencia de estados estacionarios impide que el electrón sea capaz de variar su energía continuamente, dando lugar a lo que se conoce como cuantización de la energía. Así, la única posibilidad para que el electrón aumente su energía ocurre cuando efectúa” saltos” entre niveles permitidos, emitiendo o absorbiendo en ese proceso una cantidad discreta de energía. Esta cantidad se puede cuantificar a través de la siguiente formula que relaciona la energía E de un estado estacionario con la de otro cualesquiera . [2][pic 1]

  (1.1)[pic 2]

 En donde hν se define como el cuanto, de energía, h es la constante de Planck y ν la frecuencia de la radiación.

Las líneas espectrales para el átomo de hidrógeno fueron catalogadas por Balmer, mediante la ecuación empírica que lleva su nombre:

[pic 3]

En donde n denota el estado energético inicial o base y m el final para el caso de emisión. En este caso n =2 y m = 3, 4 y 5, para rojo, verde-azul y violeta respectivamente. [2]

1. DESARROLLO EXPERIMENTAL:

Para realizar el experimento se empleó un equipo conformado por espectroscopio, lámpara y fuente de 220 volts de corriente alterna, así como los tubos espectrales de diferentes elementos como el hidrogeno, argón, neón y helio, para observar su espectro de emisión, y para ello se debía hallar el voltaje correcto para lograr que este pudiera observarse, lo cual fue más sencillo en algunos elementos que en otros debido a su desgaste; posteriormente cuando se lograba encender la lámpara, se procedía a observar la posición en la cual se ubicaban las líneas de cada color en la escala ss’, y se anotaban los datos para cada uno de los elementos.

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

Nota: Para el Argón no se tienen los valores de longitud de onda, por lo tanto no se realiza curva de calibración.

[pic 4]

[pic 5]

...