El rincón de la Ciencia I.S.S.N.: 1579-1149

nº 29 (enero-2005)

El nacimiento de una nueva física (RC-78)
J. A. Montiel Tosso  IES Antonio Galán Acosta (Montoro, Córdoba)

4. ¿Qué son los espectros?

Cuando se vaporiza una sustancia y se calienta observamos que emite luz de diversas longitudes de onda que, tras separarlas en un prisma óptico, pueden registrarse, constituyendo el espectro de emisión de la sustancia estudiada. Es posible que predomine un único color, como el amarillo de las lámparas de vapor de sodio, el rojo de las lámparas de neón o el azul verdoso de mercurio. En cualquier caso, el espectro está formado por varias líneas de longitudes de onda determinadas, separadas por regiones de oscuridad total y, lo más importante, características de cada elemento, por lo que es un método muy bueno de análisis químico, ya que lo identifica inequívocamente. Puesto que el grosor (intensidad) de las líneas espectrales es proporcional a la concentración de dicho elemento en la muestra, su aplicación en análisis cuantitativo también está muy extendida.

Cuando queremos obtener el espectro de absorción de un elemento, éste se vaporiza e ilumina con luz blanca, la cual pasa a través de la muestra, recogiéndose las radiaciones transmitidas en una placa fotográfica. Este espectro de absorción está formado por rayas oscuras sobre el espectro de la luz blanca, de modo que su posición (longitud de onda o frecuencia) se corresponde con la línea equivalente en el espectro de emisión del mismo elemento.

Balmer estudió con detenimiento el espectro del hidrógeno y halló una relación matemática entre las longitudes de onda de las diferentes líneas. Posteriormente, Lyman, Paschen, Brackett y Pfund observaron nuevas series de líneas espectrales que mostraban una relación análoga. Rydberg unificó en una sola fórmula todas las series anteriores:

donde R es una constante igual a 1,097·107 m-1 y n1 y n2 son números naturales, de modo que para n1 = 1 y dando valores a n2, obtenemos las líneas de la serie de Lyman. Haciendo igual con n1 = 2 se consigue la serie de Balmer, con n1 = 3 la de Paschen, con n1 = 4 la de Brackett y con n1 = 5 la de Pfund (Fidalgo y Fernández, 1991).

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