Espectro de luz visible

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Espectro del hidrogeno

El espectro de hidrogeno se define como la emisión electromagnética propia del hidrógeno, está formado por la combinación de campos eléctricos y magnéticos, que se propagan a través del espacio en forma de ondas portadoras de energía.

Es conocido desde los trabajos de Kirchhoff, Bunsen y Fraunhofer que todos los elementos tienen una emisión característica de ondas electromagnéticas dentro de todo el espectro electromagnético.

Para realizar un espectro de emisión del hidrogeno debemos hacer incidir una reacción electromagnética sobre una muestra de hidrogeno gaseoso, esto producirá la excitación, lo cual quiere decir que sus átomos pasaran de un estado fundamental n: 1 a estados excitados primer estado excitado n: 2…. Cuando dejamos de aportar dicha energía, puesto que los estados excitados son muy inestables, el electro excitado regresa al estado fundamental o a otros estados energéticos inferiores, puesto que tenemos muchísimos átomos en la muestra estadísticamente se producen todas las posibles transiciones energéticas (de n: a n:1, de n:3 a n:2 y a n:1….)

Niels Henrik David Bohr (Copenhague, 7 de octubre de 1885-18 de noviembre de 1962) fue un físico danés que realizó contribuciones fundamentales para la comprensión de la estructura del átomo y la mecánica cuántica. Fue galardonado con Premio Nobel de física en 1922 ( recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y la radiación) En 1933 Bohr propuso la hipótesis de la gota líquida, teoría que permitía explicar las desintegraciones nucleares y en concreto la gran capacidad de fisión del isótopo de uranio 235.

El gran mérito de Bohr reside en que reconoció la necesidad de abandonar la Física Clásica, y en consecuencia tuvo la audacia de proponer que varias leyes de la Mecánica y del Electromagnetismo no se cumplen en la escala atómica. De esta forma consiguió dar un paso de fundamental importancia, que indicó la dirección en que había que avanzar para superar el punto muerto al cual había llegado la Física Teórica.

Bohr en 1913 de una nueva teoría atómica, que se basa en los siguientes Postulados:

• El electrón se mueve en una órbita circular alrededor del núcleo bajo la influencia de la atracción Coulombiana (La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales) de éste, obedeciendo las leyes de la mecánica clásica.

• Dentro de las infinitas órbitas clásicas, el electrón se mueve sólo en aquellas en las que el momento angular orbital L tiene los valores L n nh = = h / 2π , donde n = … 123 ,,,

. • Cuando el electrón se mueve en una órbita permitida, no irradia energía electromagnética a pesar de ser acelerado constantemente y por lo tanto su energía total E permanece constante

. • Un electrón que se mueve inicialmente en una órbita de energía Ei puede cambiar discontinuamente su movimiento y pasar a moverse en otra órbita de energía Ef ; cuando esto ocurre se emite un fotón cuya frecuencia es ν = ( )/ EE

Serie de Lyman es el conjunto de líneas que resultan de la emisión del átomo del hidrógeno cuando un electrón transita de n ≥ 2 a n = 1 (donde n representa el número cuántico principal referente al nivel de energía del electrón). Las transiciones son denominadas secuencialmente por letras griegas: desde n = 2 a n = 1 es llamada Lyman-alfa, 3 a 1 es Lyman-beta, 4 a 1 es Lyman-gamma, etc.

La serie de lyman se obtiene de la siguiente formula

[pic 4]

Donde R es la constante de rydber

Donde n es un número natural mayor o igual a 2 (es decir n = 2, 3, 4,...).

Además, las líneas vistas en la imagen son las longitudes de onda correspondientes a n=2 en la derecha, a n=[pic 5] en la izquierda (pues existen infinitas líneas espectrales, pero se densan demasiado a medida que se aproxima a n=[pic 6], por lo que sólo algunas de las primeras líneas y la última aparecen efectivamente).

Las longitudes de onda (nm) en la serie de Lyman son todos ultravioletas.

Serie Balmer

es el conjunto de líneas que resultan de la emisión del átomo de hidrógeno cuando un electrón transita desde un nivel n ≥ 3 a n = 2 (donde n representa el número cuántico principal referente al nivel de energía del electrón). Las transiciones son denominadas secuencialmente por letras griegas: desde n = 3 a n = 2 es llamada H-alpha, 4 a 2 es H-beta, 5 a 2 es H-gamma, etc. La longitud de onda, para cada línea de Balmer, se puede calcular mediante la formula de Rydberg:

[pic 7]

Donde [pic 8] es la constante de Rydberg para el hidrógeno (aproximadamente 109 677[pic 9], o 1,097 x 107 m-1), l = 2 y m un entero mayor que 2.

(Zona visible del espectro)

. Bibliografía

1- http://www.batanga.com/curiosidades/2011/10/02/el-espectro-visible-de-luz

http://blogs.fad.unam.mx/asignatura/elva_hernandez/wp-content/uploads/2013/08/teoria-de-los-colores-luz-y-tipos-de-luz-e.pdf

http://es.slideshare.net/JulyCastao1/espectro-visible-diapositivas

2-http://www.quimitube.com/videos/estructura-de-la-materia-interpretacion-del-espectro-de-emision-del-hidrogeno

http://www.lfp.uba.ar/es/notas%20de%20cursos/notasmecanicacuantica/05AtomoBohr.pdf

http://www.100ciaquimica.net/temas/tema3/punto5.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr

3-https://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Lyman

https://prezi.com/l7rm8f22g7pd/espectros-de-emision-y-series/

https://prezi.com/bq_orwmibffg/el-atomo-de-bohr/

https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADneas_de_Balmer