Carta de colores de ondas 2016
Espectro: Es un patrón en el que la luz policromática se divide mediante un sistema de dispersión (como prismas y rejillas), y la luz monocromática dispersa en color se organiza según la longitud de onda (o frecuencia), que es llamado espectro. La parte visible más grande del espectro es la parte de luz visible del espectro electromagnético. La radiación electromagnética en este rango de longitud de onda se llama luz visible. El espectro no incluye todos los colores que el cerebro humano puede distinguir visualmente, como los marrones y los rosas.
Las ondas luminosas son generadas por los electrones durante el movimiento de los átomos. El movimiento de los electrones en los átomos de distintas sustancias es diferente, por lo que las ondas de luz emitidas también son diferentes. El estudio de la emisión y absorción de luz de diferentes sustancias tiene una importancia teórica y práctica importante y se ha convertido en una disciplina especial: la espectroscopia. El espectro de absorción infrarroja de las moléculas se utiliza generalmente para estudiar el espectro vibratorio y el espectro rotacional de las moléculas, entre los cuales el espectro vibratorio molecular siempre ha sido el principal tema de investigación.
La luz policromática tiene varias longitudes de onda (o frecuencias) y diferentes índices de refracción en el medio. Por lo tanto, cuando la luz policromática pasa a través de un medio con una determinada forma geométrica (como un prisma), la luz de diferentes longitudes de onda se dispersará debido a diferentes ángulos de salida, proyectando bandas de color continuas o discontinuas.
Este principio también se ha aplicado al famoso experimento de dispersión solar. La luz del sol es blanca. Después de la refracción por el prisma, se formará un espectro de color continuo de rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, que cubrirá la región de luz visible de aproximadamente 390 a 770 nanómetros. Históricamente, este experimento fue realizado por el científico británico Sir Isaac Newton en 1665, lo que puso a la gente en contacto por primera vez con las propiedades cuantitativas objetivas de la luz.
Más allá del extremo rojo de algunos espectros visibles, hay rayos infrarrojos con longitudes de onda más largas; de manera similar, más allá del extremo ultravioleta, hay rayos ultravioleta con longitudes de onda más cortas. Ni la luz infrarroja ni la ultravioleta pueden detectarse a simple vista, pero pueden registrarse mediante instrumentos. Por tanto, además del espectro visible, el espectro también incluye el espectro infrarrojo y el espectro ultravioleta.
Espectro según el modo de generación
Según el método de generación, el espectro se puede dividir en espectro de emisión, espectro de absorción y espectro de dispersión.
Algunos objetos pueden emitir luz por sí mismos, y el espectro de luz que producen directamente se llama espectro de emisión.
Los espectros de emisión se pueden dividir en tres categorías diferentes: espectro lineal, espectro en banda y espectro continuo. El espectro lineal es producido principalmente por átomos y consta de algunas líneas brillantes discontinuas; el espectro de bandas se compone principalmente de moléculas con algo de luz densa dentro de un cierto rango de longitud de onda, el espectro continuo es excitado principalmente por sólidos calientes, líquidos o gases a alta presión producidos por el; Emisión de radiación electromagnética, consiste en luz distribuida continuamente en todas las longitudes de onda.
Cuando la luz blanca pasa a través de un gas, el gas absorberá la luz con la misma longitud de onda que su línea espectral característica de la luz blanca que lo atraviesa, dando como resultado que aparezca una línea oscura en el espectro continuo formado por la luz blanca. En este momento, el espectro producido por sustancias en el espectro continuo que absorben luz de ciertas longitudes de onda se llama espectro de absorción. Normalmente, se ven menos líneas características en un espectro de absorción que en un espectro lineal.
Cuando la luz incide sobre una sustancia, se produce una dispersión inelástica. En la luz dispersada se encuentran componentes elásticos (dispersión de Rayleigh) con la misma longitud de onda que la luz de excitación, así como componentes más largos y más cortos que la longitud de onda de la luz de excitación. Este último fenómeno se conoce colectivamente como efecto Raman. Este fenómeno fue descubierto por el científico indio Raman en 1928, por lo que la dispersión de la luz con nuevas longitudes de onda se llama dispersión Raman, y el espectro resultante se llama espectro Raman o espectro de dispersión Raman. [1]
Según la naturaleza de la generación del espectro
Según la naturaleza de la generación, el espectro se puede dividir en espectro molecular y espectro atómico.
En las moléculas, la energía del estado electrónico es de 50 a 100 veces mayor que la energía del estado vibratorio, y la energía del estado vibratorio es de 50 a 100 veces mayor que la energía del estado rotacional. . Por lo tanto, las transiciones entre estados electrónicos de las moléculas siempre van acompañadas de transiciones vibratorias y transiciones rotacionales, por lo que muchas líneas espectrales están densamente agrupadas para formar un espectro molecular. Por lo tanto, el espectro molecular también se llama banda.
En un átomo, cuando el átomo se eleva del estado fundamental a un estado de mayor energía de alguna manera, la energía dentro del átomo aumenta y algunos de los electrones del átomo ascienden al estado excitado, pero el estado excitado no se puede mantener. Después de un período de tiempo corto y aleatorio, los átomos excitados regresan a su estado original con menor energía.
En un átomo, cuando un electrón excitado regresa a una órbita de menor energía, liberará un fotón, lo que significa que la energía será emitida en forma de luz, produciéndose así el espectro de emisión del átomo, es decir, el espectro atómico. . Debido a que los cambios en el estado de la energía atómica son cuantos discontinuos, el espectro resultante también se compone de algunas líneas brillantes discontinuas, por lo que el espectro atómico también se denomina espectro lineal.
Espero que te pueda ayudar a aclarar tus dudas.