CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y EL ESPECTRO DE LOS ELEMENTOS

I. OBJETIVOS Explicar cualitativamente las características del espectro de emisión que se produce cuando

algunas sustancias son expuestas a la llama del mechero Bunsen y el estudio de esta

característica relacionado con la configuración.

Establecer los efectos producidos por la influencia del calor

Introducir al análisis espectral cualitativo

II. FUNDAMENTO TEÓRICOLos espectros de los elementos, son formas de energía que el elemento absorbe o emite cuando

se produce saltos de electrones entre sus niveles de energía, constituye las huellas digitales de los

elementos, de tal forma que cada elemento posee una serie única de longitudes de onda de

absorción y emisión. Mientras que el espectro de la energía radiante se obtiene por el análisis al

espectroscopio de la luz otra fuente de energía radiante, los espectros de emisión de los

elementos, se pueden obtener al excitar un atomo (pasar el atomo desde su configuración al

estado basal a una configuración momentánea, saltando alguno de sus electrones a niveles mas

externos), por medio de la llama o un arco eléctrico, asi cuando se cal8ientan sales como NaCl,

estas sustancias se vaporizan, convirtiéndose al mismo tiempo los iones en atomos que admas

están exitados:

Energía térmica + Na+ Cl- (solido) → Na(vapor) + Cl → Na*(vapor) + Cl*

Donde:

*: estado exsitado

El análisis espectral cualitativo esta basado en el hecho de que los atomos, al ser exitados, emiten

una luz característica y al ser analizado enun aparato llamado espectroscopio, rrevela estar

constituida por una serie de líneas características bien determinadas de longitud de onda

constante.

La explicación del origen de estas líneas características es la siguiente: al excitar, suministrando

energía aun atomo, se puede “elevar” a orbitas mas alejadas del nucleo, a niveles energéticos mas

altos; electrones que normalmente se encuentran en orbitas mas cercanas a el y mas bajos en

energía. El estado de excitación de un atomo es fugaz y los electrones asi desplazados vuelven

nuevamente a sus orbitas normales, energéticamente mas bajas a la vez que desprenden una

forma de ondas luminosas monocromáticas la energía absorbida. La frecuencia (v) o la longitud de

onda (λ) de la luz emitida esta dada por la relación:

De esto de deduce que cada transición de un nivel de energía a otro correspondiente a un longitud

de onda definida, determinando diversidad de espectros de atomos según la energía de exitacion

aplicada, tales como la llama, el arco eléctrico o chispa elctrica.

Los espectros de muchos átomos en el análisis cualitativo corriente se descubren con el

espectroscopio ordinario y la llama del mechero de Bunsen; los espectros obtenidos son muy

simples y fáciles de distinguir.

Para un cierto proceso de exitacion, una molecula absorbe una pequeña cantidad de energía, es

decir absorbe radiación de una sola frecuencia.

Si este fuera el caso de todas las moléculas de una sustancia, se alsorberia una serie de líneas de

absorción, sin embargo, un grupo de moléculas existen en varios estados vibracionales y

rotacionales y cada estado difiere del otro en una cantidad de energía relativamente pequeña. Asi

un grupo de moléculas absorbe energía en una región restringida y da origen a una banda de

absorción o pico.

III. PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALESLunas de reloj, mechero busnsen, alambre de paltino y nicrom, vaso de precipitado

REACTIVOS

HCl, NaCl, KCl ,LiCl,Mg ,Ba ,Ca ,Sr , Co ,6 O, Ni ,6 O ,CuO

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL1. Primeramente se prepara la muestra, en una luna de reloj, siempre manteniendo el orden.

2. Encienda el mechero Bunsen, regule una llama no luminosa.

3. Coloque el extremo enrrollado de unos de los alambres de nicron en la parte mas caliente (zona

de mayor temperatura o cono externo) de la llama. Observe el color amarillo que se produce,

será necesario eliminarlo, para lo cual introducir en HCl ( c) y llevar a la llama observando la

coloración. Rrepetir esta operación cuantas veces sea necesario hasta no ver el color amarillo de

la llama.

4. Estando al rojo el alambre inmediatamente, tomar una pequeña cantidad de sustancia solida.

Introducir en la zona de temperatura baja de la llama y observar la coloración que aparece.

5. Pasando cierto tiempo pasar a la zona de temperatura mas alta de la llama y observar la

coloración.

6. Repetir el experimento con las otras muestras

7. Realizar los esquemas de procedimiento pro cada muestra observado: primero el color de la

muestra, el color de la llama de temperatura baja y temperatura alta

8. Elaborar un cuadro de resultados.

RESULTADOSSe obtuvieron los siguientes resultados:

REACTIVO COLOR REACTIVO COLOR

HCl Ca

NaCl Sr

KCl Co

LiCl 6 O

Mg Ni

Ba CuO

IV. CUESTIONARIO1. QUE ES EL COLOR

El color es una percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas

que le envían los fotorreceptores de la retina del ojo y que a su vez interpretan y distinguen las

distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagnético.

Es un fenómeno físico-químico asociado a las innumerables combinaciones de la luz, relacionado

con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético, que perciben

las personas y animales a través de los órganos de la visión, como una sensación que nos permite

diferenciar los objetos con mayor precisión.

Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las

ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como colores según las

longitudes de ondas correspondientes. El ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la

iluminación es abundante. A diferentes longitudes de onda captadas en el ojo corresponden distintos

colores en el cerebro.

Con poca luz se ve en blanco y negro. En la denominada síntesis aditiva (comúnmente llamada

"superposición de colores luz") el color blanco resulta de la superposición de todos los colores,

mientras que el negro es la ausencia de color. En la síntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes,

tintas y colorantes naturales para crear colores) el blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y

utilizando un soporte de ese color y el negro es resultado de la superposición de los colores cian,

magenta y amarillo.

La luz blanca puede ser descompuesta en todos los colores (espectro) por medio de un prisma. En

la naturaleza esta descomposición da lugar al arco iris.

2. QUE PRODUCE LA SENSACIÓN DE DIVERSOS COLORESLa sensación del color nos permite ver los impulsos o imágenes en colores. Para poder realizar esto

el cerebro se apoya en unas proteínas ubicadas dentro de el, las cuales son conocidas como centros

del tinte las cuales realizan la capacidad de percibir el color como es, pero ya que tenemos en dos

partes el cerebro las cuales son el lado sensible podemos percibir de dos formas el color. Estas

formas son el color es en realidad un color y lo podemos asociar con algún sentimiento o sensación

que nos recuerde algo. Esto se debe a que como el cerebro es uno solo no podemos separar una

acción racional de una sentimental. Para poder comunicar dichas sensaciones y colores se necesita

un lenguaje especial el cual será conocido como lenguaje cromático.

3. POR QUE SOLO LOS METALES ALCALINOS Y ALCALINOS TÉRREOS PRESENTAN BANDAS DE EMISIÓN

Es bien sabido por los psicólogos la influencia emocional que desencadenan los colores en el

espíritu humano. Las respuestas emocionales varían enormemente dependiendo del color y de la

intensidad de éste, así como de las diferentes combinaciones de colores que se pueden dar.

Normalmente cada color individual lleva asociado un conjunto de emociones y asociaciones de ideas

que le es propio. Hay que destacar que estas emociones asociadas corresponden a la cultura

occidental, ya que en otras culturas los colores pueden expresar sentimientos totalmente opuestos a

los arriba indicados (por ejemplo, en Japón el color blanco simboliza la muerte).

Las sensaciones que producen los colores dependen de factores culturales y ambientales, y muchas

veces de los propios prejuicios del usuario. Además hay que sumar a esto que no todas las

personas ven los colores de la misma forma, ya que hay personas que sólo pueden ver bien la gama

azul / naranja, otras la roja / verde y otras degeneran a la gama blanco / negro. Incluso se perciben

los colores de forma diferente con el ojo derecho que con el izquierdo.

Vamos a estudiar a continuación las propiedades psicológicas de los principales colores y sus

combinaciones más acertadas.

Rojo

El rojo es el único color brillante de verdad y puro en su composición. es exultante y agresivo. Es el

símbolo de la pasión ardiente y desbordada, de la sexualidad y el erotismo. Es un color cálido,

asociado con el sol y el calor, de tal manera que es posible sentirse más acalorado en un ambiente

pintado de rojo, aunque objetivamente la temperatura no haya variado. Su nombre procede del latín

"russus".

El rojo es el color de la sangre, de la pasión, de la fuerza bruta y del fuego. Se utiliza en las fiestas

del Espíritu Santo, iluminando la llama del amor divino, y en las fiestas de los Mártires, en la Pasión,

y el Pentecostés.

Color fundamental, ligado al principio de la vida, sugiere vitalidad, entusiasmo, pasión, agitación,

fuerza, sexo, calor, fuego, sangre, amor, audacia, valor, coraje, cólera, crueldad, intensidad y

virilidad, estando asociado con sentimientos enérgicos, con la excitación apasionada o erótica. Es el

color más sensual de todo el círculo cromático.

También sugiere alarma, peligro, violencia, ira y enfado. Muchos animales y plantas usan el rojo

para indicar su peligrosidad, y el hombre lo utiliza en todo tipo de indicaciones de prohibición y

peligro.

El rojo es un color controvertido, pudiendo ser atractivo y seductor como unos labios de mujer

pintados o desencadenar asco o mareo, como cuando se contempla un charco de sangre.

En una composición puede ser usado para llamar la atención, para incitar una acción o para marcar

los elementos más importantes de una composición o página web, pero cuando es usado en gran

cantidad cansa la vista en exceso.

4. QUE ENTIENDE POR FOTÓN Y CUANTO

FOTONEn física moderna, el fotón (en griego φῶς, φωτός [luz], y -ón) es la partícula elemental responsable

de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas

las formas de radiación electromagnética, incluyendo a los rayos gamma, los rayos X, la luz

ultravioleta, la luz visible (espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas, y las ondas de

radio. El fotón tiene una masa invariante cero,2 y viaja en el vacío con una velocidad constante

c.Como todos los cuantos, el fotón presenta tanto propiedades corpusculares como ondulatorias

("dualidad onda-corpúsculo"). Se comporta como una onda en fenómenos como la refracción que

tiene lugar en una lente, o en la cancelación por interferencia destructiva de ondas reflejadas; sin

embargo, se comporta como una partícula cuando interacciona con la materia para transferir una

cantidad fija de energía, que viene dada por la expresión.

donde h es la constante de Planck, c es la velocidad de la luz, y λ es la longitud de onda. Esto difiere

de lo que ocurre con las ondas clásicas, que pueden ganar o perder cantidades arbitrarias de

energía. Para la luz visible, la energía portada por un fotón es de alrededor de 4×10–19 joules; esta

energía es suficiente para excitar un ojo y dar lugar a la visión.3

Además de energía, los fotones llevan también asociada una cantidad de movimiento o momento

lineal, y tienen una polarización. Siguen las leyes de la mecánica cuántica, lo que significa que a

menudo estas propiedades no tienen un valor bien definido para un fotón dado. En su lugar se habla

de las probabilidades de que tenga una cierta polarización, posición, o cantidad de movimiento. Por

ejemplo, aunque un fotón puede excitar a una molécula, a menudo es imposible predecir cuál será la

molécula excitada.

La descripción anterior de un fotón como un portador de radiación electromagnética es utilizada con

frecuencia por los físicos. Sin embargo, en física teórica, un fotón puede considerarse como un

mediador para cualquier tipo de interacción electromagnética.

La discusión sobre la naturaleza de la luz se remonta hasta la antigüedad. En el siglo XVII, Newton

se inclinó por una interpretación corpuscular de la luz, mientras que sus contemporáneos Huygens y

Hooke apoyaron la hipótesis de la luz como onda. Experimentos de interferencia, como el realizado

por Young en el siglo XIX, confirmaron el modelo ondulatorio de la luz.

La idea de la luz como partícula retornó con el concepto moderno de fotón, que fue desarrollado

gradualmente entre 1905 y 1917 por Albert Einstein 4 5 6 7 apoyándose en trabajos anteriores de

Planck, en los cuales se introdujo el concepto de cuanto. Con el modelo de fotón podían explicarse

observaciones experimentales que no encajaban con el modelo ondulatorio clásico de la luz. En

particular, explicaba cómo la energía de la luz dependía de la frecuencia (dependencia observada en

el efecto fotoeléctrico) y la capacidad de la materia y la radiación electromagnética para permanecer

en equilibrio térmico.

Otros físicos trataron de explicar las observaciones anómalas mediante modelos "semiclásicos", en

los que la luz era descrita todavía mediante las ecuaciones de Maxwell, aunque los objetos

materiales que emitían y absorbían luz estaban cuantizados. Aunque estos modelos semiclásicos

contribuyeron al desarrollo de la mecánica cuántica, experimentos posteriores han probado las

hipótesis de Einstein sobre la cuantización de la luz (los cuantos de luz son los fotones).

El concepto de fotón ha llevado a avances muy importantes en física teórica y experimental, tales

como la teoría cuántica de campos, el condensado de Bose-Einstein y la interpretación probabilística

de la mecánica cuántica, y a inventos como el láser.

De acuerdo con el modelo estándar de física de partículas los fotones son los responsables de

producir todos los campos eléctricos y magnéticos, y a su vez son el resultado de que las leyes

físicas tengan cierta simetría en todos los puntos del espacio-tiempo. Las propiedades intrínsecas de

los fotones (masa invariante y espín ) están determinadas por las propiedades de la simetría de

Gauge.

Los fotones se aplican a muchas áreas, como la fotoquímica, el microscopio fotónico y la medición

de distancias moleculares. Incluso se los ha estudiado como componentes de computadoras

cuánticas y en aplicaciones sofisticadas de comunicación óptica como por ejemplo en criptografía

cuántica.

CUANTOEn física, el término cuanto o cuantio (del latín Quantum, plural Quanta, que representa una

cantidad de algo) denotaba en la física cuántica primitiva tanto el valor mínimo que puede tomar una

determinada magnitud en un sistema físico, como la mínima variación posible de este parámetro al

pasar de un estado discreto a otro. Se hablaba de que una determinada magnitud estaba cuantizada

según el valor de cuanto. Es decir, cuanto es una proporción hecha por la magnitud dada.

Un ejemplo del modo en que algunas cantidades relevantes de un sistema físico están cuantizadas

lo encontramos en el caso de la carga eléctrica de un cuerpo, que sólo puede tomar un valor que

sea un múltiplo entero de la carga del electrón. En la moderna teoría cuántica aunque se sigue

hablando de cuantización el término cuanto ha caído en desuso. El hecho de que las magnitudes

estén cuantizadas se considera ahora un hecho secundario y menos definitorio de las caracterísitcas

esenciales de la teoría.

En informática, un cuanto de tiempo es un pequeño intervalo de tiempo que se asigna a un proceso

para que ejecute sus instrucciones. El cuanto es determinado por el planificador de procesos

utilizando algún algoritmo de planificación.

5. QUE ES LA FLUORESCENCIA Y LA FOSFORESCENCIAFLUORESCENCIALa fluorescencia es la propiedad de una sustancia para emitir luz cuando es expuesta a luz o

radiaciones electromagnéticas. Las radiaciones absorbidas son transformadas en luz de una longitud

de onda mayor al incidente.

En el proceso, una molécula absorbe un fotón de alta energía, el cual es emitido como un fotón de

baja energía (mayor longitud de onda). La diferencia de energía entre la absorción y la emisión, es

disipada como calor (vibraciones moleculares). Todo el proceso es muy corto (millonésimas de

segundo) y este tiempo es la principal diferencia con otro conocido fenómeno luminoso, la

fosforescencia.

Las sustancias que producen este tipo de radiación se denominan fluoritas, mientras que el

fenómeno en sí mismo, se debe a la presencia de materia orgánica o de iones de tierras raras.

Sin embargo, en una muestra de minerales que poseen propiedades fluorescentes, no todos ellos,

incluso los que se han extraído de un mismo lugar, presentan la característica luminiscencia. Por

otro lado existe una amplia variedad de colores, dependiendo de la longitud de onda emitida.

EcuacionesFotoquímicaLa fluorescencia ocurre cuando una molécula, átomo o nanostructura vuelve a su estado

fundamental después de haber estado excitada eléctricamente.

Excitación:

Fluorescencia (emisión) : ; aquí, hν es un término genérico para la energía

del fotón con h = constante de Planck y ν = frecuencia de la luz. (Las frecuencias específicas de la

luz excitada y emitida son dependientes en el sistema particular.)

El estado S0 es llamado estado fundamental de la molécula fluorescente y S1 es su primer estado de

excitación (electrónico).

Una molécula en estado de excitación, S1, puede relajarse por diferentes formas. Esta puede sufrir

una 'relajación no radioactiva' en la cual la energía de excitación es disipada como calor

(vibraciones) al solvente. Las moléculas orgánicas excitadas también pueden relajarse mediante

conversión a un estado triplete el cual posteriormente se relaja vía fosforescencia o mediante un

segundo paso no-radioactivo de relajación.

La relajación de un estado S1 también puede ocurrir a través de una interacción con una segunda

molécula mediante apagamiento fluorescente. El oxígeno molecular (O2) es muy eficiente quitando la

fluorescencia debido a su inusual estado triplete fundamental.

Las moléculas que se excitan a través de la absorción de luz o por via de un proceso diferente (ej.

Como el producto de una reacción) pueden transferir energía a una segunda molécula

‘sensibilizada’, la cual es conducida a su estado de excitación y puede entonces emitir fluorescencia.

AplicacionesExisten muchos compuestos naturales y sintéticos que exhiben fluorescencia, y tienen un número de

aplicaciones. Algunos animales del fondo del océano, como los ojiverde, usan la fluorescencia

IluminaciónEl común tubo fluorescente depende de la fluorescencia. Dentro del tubo de vidrio hay un vacío

parcial y una pequeña cantidad de mercurio. Una descarga eléctrica en el tubo causa que los

átomos de mercurio emitan luz. La luz emitida se encuentra en el rango ultravioleta (UV), es

invisible, e inofensiva para la mayoría de los organismos vivientes. El tubo es revestido con una capa

de un material fluorescente llamado fósforo, el cual absorbe la luz ultravioleta y reemite la luz visible.

La iluminación fluorescente es energéticamente muy eficiente comparada con la tecnología

incandescente, pero el espectro producido puede hacer que ciertos colores no parezcan naturales.

A mediados de los 90’s, el diodo emisor de luz (LED) blanca estuvo disponible, el cual funciona a

través de un proceso similar. Típicamente, el actual semiconductor emisor de luz produce luz en la

parte azul del espectro, la cual choca con un compuesto fósforo depositado en el chip; el fósforo se

pone fluorescente desde la parte verde hasta la parte azul del espectro. La combinación de la luz

azul que pasa a través del fósforo y la luz emitida por el mismo produce una emisión de luz blanca.

Se dice que las modernas Lámparas de vapor de mercurio del alumbrado público han evolucionado

de la lámpara fluorescente.

La Lámpara fluorescente compacta (CFL) es la misma que cualquier lámpara fluorescente típica con

ventajas. Esta es usada para reemplazar lámparas incandescentes en muchas aplicaciones.

Producen un cuarto del calor por lumen como los bombillos incandescentes pero duran como cinco

veces más. Estas lámparas contienen mercurio y deben ser manejadas y dispuestas con cuidado.

Las desventajas de que estas lámparas tengan un balastro es que no encajan adecuadamente en

todos los aparatos de luz. Todas las lámparas fluorescentes tienen un retraso significativo al

momento de ser encendidas comparadas con las lámparas incandescentes, una desventaja en

algunas aplicaciones. Adicionalmente, la tecnología que les permite ser usadas también reduce

significativamente su vida útil y su fiabilidad en aplicaciones de oscurecimiento.

Química analíticaLa fluorescencia puede ser detectada con un detector selector de longitud de onda para encontrar

compuestos presentes en una HPLC. Además, las placas de una TLC pueden ser visualizadas si los

compuestos o los reactivos de color son fluorescentes. La fluorescencia es más efectiva cuando hay

una gran proporción de átomos en los niveles bajos de energía en una distribución de Boltzmann.

Existe entonces una mayor probabilidad que los átomos con energía baja sean excitados y liberen a

su vez fotones, permitiendo así un análisis más eficiente.

Las huellas dactilares pueden ser visualizadas con compuestos fluorescentes como ninhidrina.

Bioquímica y medicinaLas moléculas biológicas pueden ser marcadas con un grupo químico fluorescente ( fluorocromo)

mediante una reacción química simple, lo cual permite una detección sensible y cuantitativa de la

molécula. Algunos ejemplos:

La microscopía de fluorescencia de tejidos, células o estructuras subcelulares es lograda

marcando el anticuerpo con un fluorocromo y permitiendo que éste encuentre su antígeno

correspondiente presente en la muestra. Al marcar varios anticuerpos con diferentes fluorocromos se

puede lograr la visualización de múltiples objetivos dentro de una misma imagen.

Secuenciación automática de ADN por el método de terminación de la cadena: cada uno de

los cuatro ddNTP’s se encuentra marcado con un fluorocromo específico de tal forma que se

generan cadenas de diferente longitud que al ser sometidas a una fuente de UV se puede

determinar la base nitrogenada terminal de cada cadena debido a la longitud de onda emitida

característica de cada fluorocromo.

Detección de ADN: el compuesto bromuro de etidio, libre de cambiar su conformación en

solución, tiene poca fluorescencia. La fluorescencia del bromuro de etidio se aumenta enormemente

cuando se une al ADN, de tal forma que este compuesto es muy útil para visualizar la localización de

fragmentos de ADN en el método de electroforesis en geles de agarosa. El bromuro de etidio puede

ser tóxico por tanto, una alternativa más segura es teñir con SYBR Green.

Microarreglos

Inmunología: los sitios de unión de un anticuerpo a un espécimen microscópico por ejemplo,

pueden ser vistos, e incluso cuantificados, empleando la fluorescencia si se le ha unido previamente

un grupo químico fluorescente al anticuerpo específico.

La fluorescencia ha sido empleada para el estudio de la estructura y conformación del ADN,

así mismo como de proteínas, con técnicas como la transferencia de energía de resonancia, la cual

mide distancias a nivel de angstroms. Lo anterior es especialmente importante en complejos de

biomoléculas múltiples.

FACS (Citometría)

La Proteína Verde Fluorescente (GFP), de la medusa Aequorea victoria, se ha convertido en

una herramienta de investigación muy importante. GFP y otras proteínas relacionadas son usadas

como reporteros de un sin número de eventos biológicos incluyendo aquellos de localización

subcelular. Los niveles de expresión génica son medidos en algunas ocasiones uniendo el gen de

producción de GFP con el gen de interés.

También, diversas moléculas biológicas tienen fluorescencia intrínseca y por tanto, pueden ser

empleadas sin necesidad de unirlas a una etiqueta química. Algunas veces, esta fluorescencia

intrínseca cambia cuando la molécula se encuentra en un ambiente específico, de tal forma que la

distribución o el ligamiento de la molécula pueden ser medidos. La bilirrubina, por ejemplo, es

altamente fluorescente cuando se une a la albúmina sérica en un sitio específico. La protoporfirina

zinc, la cual se encuentra en las células sanguíneas cuando la producción del grupo hemo es

inhibido por la existencia de plomo o la ausencia de hierro en la sangre, tiene una fuerte

fluorescencia y puede ser, por tanto, empleada para detectar estos problemas.

El número de aplicaciones de la fluorescencia ha ido creciendo en el campo de la biomedicina, la

biología y en otras ciencias relacionadas. Los métodos de análisis en estos campos también han ido

aumentando: FLIM, FLI, FLIP, CALI, FLIE, FRET, FRAP, FCS, PFRAP, smFRET, FRIPS, SHRIMP

or TIRF. Muchas de estas técnicas se basan en los microscopios de fluorescencia. Los microscopios

utilizan fuentes de luz de alta intensidad, usualmente lámparas de mercurio o xenón, LED’s, o

láseres, para generar fluorescencia en las muestras bajo observación. Posteriormente, los filtros

ópticos separan la luz excitada de la fluorescencia emitida, para permitir que sea detectada a simple

vista, empleando una cámara o utilizando algún otro detector de luz como espectrógrafos, etc.

Muchas investigaciones se están llevando a cabo para mejorar la capacidad de esos microscopios,

las sondas fluorescentes usadas, y las aplicaciones de las mismas. De observación particular se

encuentran los microscopios confocales, los cuales utilizan un poro para lograr secciones ópticas,

proporcionando una vista cuantitativa y en 3D de la muestra.

FOSFORESCENCIALa Fosforescencia es el fenómeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de absorber

energía y almacenarla, para emitirla posteriormente en forma de radiación.

El mecanismo físico que rige este comportamiento es el mismo que para la fluorescencia, no

obstante la principal diferencia con ésta es que hay un retraso temporal entre la absorción y la

reemisión de los fotones de energía. En la fosforescencia, las sustancias continúan emitiendo luz

durante un tiempo mucho más prolongado, aún después del corte del estímulo que la provoca, ya

que la energía absorbida se libera lenta (incluso muchas horas después) y continuamente.

Este fenómeno es aprovechado en aplicaciones tales como la pintura de las manecillas de los

relojes, o en determinados juguetes que se iluminan en la oscuridad. No obstante, una de sus

aplicaciones más conocidas es el empleo de materiales fosforescentes en los monitores y

televisores basados en un tubo de rayos catódicos. En esta tecnología se emplea un haz de

electrones que va realizando un barrido de la pantalla con una frecuencia típica de 50 (en Europa) o

60 Hz (en EE.UU.). La pantalla está recubierta de material fosforescente, lo que permite la

persistencia de la imagen entre barridos sucesivos.

Igual que en el caso de la fluorescencia existen ciertos minerales que también tienen propiedades

fosforescentes. Éstos son minerales muy extraños y raros de encontrar, pero muy espectaculares

dado que el tener fosforescencia implica que también tienen fluorescencia. Su luminiscencia viene

dada, en general, por la presencia de iones de elementos de las tierras raras en su estructura. Cabe

destacar por ejemplo la willemita, cuya fosforescencia es verde y viene dada por la presencia de

arsénico en su estructura. La presencia del arsénico es muy pequeña y eso hace que se considere

como una impureza. Sin embargo, no todas las willemitas tienen fosforescencia, pues según su zona

de formación, si ésta no es rica en arsénico no contendría este elemento como impureza y no haría

fosforescencia

6. SEGÚN LA TEORÍA MODERNA. COMO SE ORIGINA LAS LÍNEAS ESPECTRALES.Una línea espectral es una línea oscura o brillante en un espectro uniforme y continuo, resultado de

un exceso o una carencia de fotones en un estrecho rango de frecuencias, comparado con las

frecuencias cercanas. Cuando existe un exceso de fotones se habla de una línea de emisión. En el

caso de existir una carencia de fotones, se habla de una línea de absorción. El estudio de las

líneas espectrales permite realizar un análisis químico de cuerpos lejanos, siendo la espectroscopia

uno de los métodos fundamentales usados en la astrofísica, aunque es utilizada también en el

estudio de la Tierra

Las líneas

espectrales se

detectan como

líneas de absorción (A) o líneas de emisión (B) dependiendo de las posiciones del detector, el gas y

la fuente luminosa.

Tipos de líneas espectrales

Espectro continuo

Líneas de emisión

Líneas de absorción

Las líneas espectrales son el resultado de la interacción entre un sistema cuántico —por lo general,

átomos, pero algunas veces moléculas o núcleos atómicos— y fotones. Cuando un fotón tiene una

energía muy cercana a la necesaria para cambiar el estado de energía del sistema (en el caso del

átomo el cambio de estado de energía sería un electrón cambiando de orbital), el fotón es absorbido.

Tiempo después, será reemitido, ya sea en la misma frecuencia —o longitud de onda—1 que

originalmente tenía, o en forma de cascada, es decir una serie de fotones de diferente frecuencia. La

dirección en la que el nuevo fotón será reemitido estará relacionada con la dirección de donde

provino el fotón original.

Dependiendo del tipo de gas, la fuente luminosa y lo que arribe al detector, se pueden producir dos

tipos de líneas: de emisión o de absorción. Si el gas se encuentra entre el detector y la fuente de luz

—la cual, por lo general, se tratará de una fuente con espectro continuo—, de tal forma que el

detector pueda observar el espectro tanto del gas como de la fuente, se observará una disminución

de la intensidad de la luz en la frecuencia del fotón incidente, debido a que la mayor parte de los

fotones reemitidos saldrán en direcciones diferentes a las que poseían los fotones originales. En

este caso se observará una línea de absorción. Por otro lado, si el detector es capaz de observar el

gas, pero no puede ver la fuente de luz, se observarán solamente los fotones reemitidos, resultando

en líneas de emisión.

La posición de las líneas espectrales depende del átomo o molécula que las produzca. Debido a lo

anterior, estas líneas son de gran utilidad para identificar la composición química de cualquier medio

que permita pasar la luz a través de él. Varios elementos químicos se han descubierto gracias a la

espectroscopia. Entre algunos de éstos están el helio, el talio y el cerio. Las líneas espectrales

también dependen de las condiciones físicas del gas. Por esta razón, son comúnmente utilizadas

para determinar las características físicas, además de la composición química, de estrellas y otros

cuerpos celestes, para los cuales no existe ningún otro método de análisis.

Existen otros mecanismos de producción de líneas espectrales, además de las interacciones fotón-

átomo. Dependiendo del tipo de interacción física (entre moléculas, átomos, etc.), la frecuencia de

los fotones resultantes puede ser muy diversa. Debido a esto, se pueden observar líneas en

cualquier región del espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma

7. QUE ES EL ESPECTRO DE LÍNEAS Y ESPECTRO CONTINUO

ESPECTRO DE LÍNEAS

Un espectrode líneas es un espectro en el que está concentrada la energia en varias frecuencias (líneas o bins),opuesto a un espectro contínuo,donde la energia està repartida en una banda de

frecuencias.Una señal determinista tendrá un espectro de líneas , y una señal aleatoria tendrá un

espectro contínuo.Espectros generados por vibración de maquinaria siempre son una combinación

de los dos tipos.

ESPECTRO CONTINUO

El espectro continuo está asociado con "vectores propios aproximados" o "vectores cuasipropios".

Un valor complejo pertenece al espectro continuo si el operador resolvente existe y está definido

sobre un dominio denso pero no es acotado.

El espectro continuo, también llamado "espectro puntual aproximado" prestándose a malas

interpretaciones. La razón de este otro nombre se debe a que cuando pertenece al espectro

continuo , aunque no puede encontrarse un vector propio (propiamente dicho) puede

construirse una sucesión de vectores casipropios tal que:

Ejemplo Considérese el operador T sobre definido por:

Donde ˆ denota la posición cero. Un cálculo directo muestra que B no posee valores propios, por lo

que su espectro puntual es vacío, pero cada λ, con |λ| = 1, tiene un vector aproximadamente propio;

siendo un el vector:

Entonces ||un|| = 1 para todo n pero:

De esto se sigue que B es un operador unitario cuyo espectro cae en el círculo unidad. Por tanto, el

espectro continuo coincide con todo su espectro. Esto también es cierto para una clase muy general

de operadores.

8. DIFERENCIA ENTRE ESPECTRO DE EMISIÓN Y ESPECTRO DE ABSORCIÓN

ESPECTRO DE EMISIÓN

El espectro de emisión atómica de un elemento es un conjunto de frecuencias de las ondas

electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunica

energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si

ese elemento es parte de un compuesto desconocido.

Explicación

Si colocamos un tubo con Hidrógeno calentado a alta temperatura, esto produce que emita

radiaciones, y cuando éstas se hacen pasar a través de un prisma de cuarzo se refractan, y se

desvían. Cuando salen del prisma, las radiaciones se encuentran separadas en la placa detectora.

Las características del espectro de emisión de algunos elementos son claramente visibles a ojo

descubierto cuando estos elementos son calentados. Por ejemplo, cuando un alambre de platino es

bañado en una solución de nitrato de estroncio y después es introducido en una llama, los átomos

de estroncio emiten color rojo. De manera similar, cuando el Cobre es introducido en una llama, ésta

se convierte en luz verde. Estas caracterizaciones determinadas permiten identificar los elementos

mediante su espectro de emisión atómica.El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las

emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son

emitidas. Cada una de estas frecuencias están relacionadas con la energía con la fórmula:

Efotón = hν

donde E es la energía, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia. La frecuencia ν es igual a:

ν = c/λ

donde c es la velocidad de la luz en el vacío y λ es la longitud de onda.

Con esto se concluye que sólo algunos fotones con ciertas energías son emitidos por el átomo. El

principio del espectro de emisión atómica explica la variedad de colores en signos de neón, así como

los resultados de las pruebas de las llamas químicas mencionadas anteriormente.

Las frecuencias de luz que un átomo puede emitir depende de los estados en que los electrones

pueden estar. Cuando están excitados, los electrones se mueven hacia una capa de energía

superior. Y cuando caen hacia su capa normal emiten la luz.

ESPECTRO DE ABSORCIÓN

El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la radiación electromagnética

incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el

opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas

longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales

atómicos. De hecho, se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes

de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la

estructura de compuestos orgánicos.1 Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción

es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo

cuando incida sobre él luz blanca.

9. DIBUJAR LAS PARTES DEL MECHERO BUNSEN

V. CONCLUSIONES

Mi conclusión es que es muy bueno que la práctica nos enseñen el conocimiento de Una línea espectral es una línea oscura o brillante en un espectro uniforme y continuo, resultado de un exceso

o una carencia de fotones en un estrecho rango de frecuencias, comparado con las frecuencias

cercanas. Cuando existe un exceso de fotones se habla de una línea de emisión. En el caso de

existir una carencia de fotones, se habla de una línea de absorción. El estudio de las líneas

espectrales permite realizar un análisis químico de cuerpos lejanos, siendo la espectroscopia uno de

los métodos fundamentales usados en la astrofísica, aunque es utilizada también en el estudio de la

Tierra.

VI. BIBLIOGRAFÍA

www.google.comwww.monografias.comwww.yahoo.comwww.rincondelvago.com