Estructura Atomico
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TIPOS DE RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS
ESPECTROS ELECTROMAGNETICOS
• El espectro electromagnético es un espectro continuo de todos los tipos de radiación electromagnética. En el espectro, la REM es ordenada generalmente de acuerdo a su longitud de onda (l ) o frecuencia (n). La Figura 1.1 muestra el espectro electromagnético dividido en regiones. La Figura 1.2 muestra el detalle del espectro visible. Los objetos emiten energía en rangos específicos de longitudes de onda, que son normalmente conocidos como espectro del objeto.
• Figura 1.1. El espectro electromagnético con los tipos de radiación por regiones de longitud de onda
• Figura 1.2. Longitudes de onda y colores correspondientes aproximados en el espectro visible.
• Los sistemas de sensoramiento remoto operan en diferentes partes del espectro: visible (VIS), infrarrojo (IR) y microonda (MW).
• La interacción de la radiación con la materia depende de:
-El estado de la materia (sólido, líquido o gaseoso) -La longitud de onda
• Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos químicos.
• Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión.
• Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.
• Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el negativo uno del otro.
• Puesto que el espectro, tanto de emisión como de absorción, es característico de cada elemento, sirve para identificar cada uno de los elementos de la tabla periódica, por simple visualización y análisis de la posición de las líneas de absorción o emisión en su espectro.
• Estas características se manifiestan ya se trate de un elemento puro o bien combinado con otros elementos, por lo que se obtiene un procedimiento bastante fiable de identificación.
CROMO ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y DE EMISIÓN
SODIO ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y DE EMISIÓN
MAGNESIO ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y DE EMISIÓN
Espectro solar simplificado con líneas de absorción
• La radiación solar puede fotografiarse y analizarse con un espectrógrafo. Las líneas oscuras del espectro se denominan líneas de absorción, y se deben a la absorción de la radiación por elementos de la atmósfera solar. Estudiando dichas líneas se pueden identificar los elementos que existen en el Sol. La línea intensa en un extremo del rojo del espectro es una de las líneas del hidrógeno, y las líneas del amarillo indican la presencia de sodio
Espectro solar
TEORIA DE MAX PLANCK• Max Planck, descubrió que se podía formular una teoría satisfactoria si se
suponía que el cuerpo incandescente no emite ni absorbe luz de una determinada longitud de onda en una cantidad arbitraria pequeña sino que debe emitir un cierto cuanto de energía. La radiación electromagnética muestra características duales, de onda, y de partícula, en dependencia de cómo es observada y/o medida. La radiación viaja formando paquetes discretos de energía, llamados fotones. La energía de un fotón depende de su frecuencia (o de su longitud de onda), según la fórmula:
E = h *ע = h * c/ λ
• en que h es la constante de Planck (6.62618 * 10-34Js), y el resto de los símbolos tienen el significado dado anteriormente. De ello se deduce que a mayor frecuencia, o lo que es lo mismo, a menores longitudes de onda de vibración, la energía transportada es mayor. ע= frecuencia de radiación
λ = longitud de onda
Moléculas Antenas
•De manera más detallada, el fenómeno es el siguiente: en primer lugar, las llamadas “moléculas antena” absorben un fotón verde de poca energía y lo transmiten a una molécula emisora en forma de paquete de energía.
•De manera más detallada, el fenómeno es el siguiente: en primer lugar, las llamadas “moléculas antena” absorben un fotón verde de poca energía y lo transmiten a una molécula emisora en forma de paquete de energía.
•De manera más detallada, el fenó
• Según el Instituto Max Planck, el procedimiento es muy interesante desde el punto de vista químico porque, por un lado, las moléculas deben ser cuidadosamente emparejadas para permitir que la energía se transmita eficazmente y, por otra parte, ni las moléculas antena ni las emisoras deben perder su energía durante la operación.
• Los ingenieros deben sintetizar una molécula antena capaz de absorber la luz de onda larga y de conservarla el tiempo necesario hasta su transmisión hacia las moléculas emisoras. Sólo sirve para realizar el proceso un compuesto metal-orgánico complejo constituido por un átomo de platino en el interior de una molécula con forma de anillo.
• La molécula emisora, por su parte, debe ser capaz de recoger el paquete de energía de la antena y conservarlo hasta que encuentre otra molécula emisora excitada que permita una nueva fusión de fotones.
La figura siguiente muestra los fenómenos asociados a la absorción y emisión de luz entre dos niveles electrónicos
definidos.
EFECTO FOTOELECTRICO
• Albert Einstein (1905) propuso que la energía radiante que irradia sobre la superficie metálica es una corriente de diminutos paquetes de energía. Cada paquete de energía se comporta como una pequeñísima partícula de luz y se denomina foton.
• Cuando un electrón choca con un metal , su energía se transfiere a un electrón del metal , se requiere cierta cantidad de energía para que el electrón venza las fuerzas de atracción que lo mantienen dentro del metal.
• Si los fotones tienen menor energía que el umbral energético, el electrón no puede escapar de la superficie metálica aunque el haz de luz sea intenso.
• Los puntos importantes del efecto fotoeléctrico son;
a) Los electrones solo pueden ser expulsados si tienen longitud de onda suficientemente corta( tiene bastante energía) sin importar cuanto tiempo o que tan brillante sea dicha luz. Este limite de λ es distinto para diversos metales.
b) La corriente ( numero de electrones que se emiten / segundo) se incrementa al aumentar la brillantez
( intensidad de luz) ; sin embargo no depende del color de la luz siempre y cuando la longitud de onda sea suficientemente corta ( tenga bastante energía).
• En los metales hay electrones que se mueven más o menos libremente a través de la red cristalina, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normales por que no tienen energía suficiente. Calentando el metal es una manera de aumentar su energía. Los electrones "evaporados" se denominan termoelectrones, este es el tipo de emisión que hay en las válvulas electrónicas. Vamos a ver que también se pueden liberar electrones (fotoelectrones) mediante la absorción por el metal de la energía de radiación electromagnética.
• Las células fotoeléctricas se emplean en alarmas antirrobo, semáforos de tráfico y puertas automáticas. Una célula fotoeléctrica y un rayo de luz (que puede ser infrarrojo o invisible al ojo humano) forman una parte esencial de este tipo de circuito eléctrico. La luz producida por una bombilla en un extremo del circuito cae sobre la célula, situada a cierta distancia. El circuito salta al cortarse el rayo de luz, lo que provoca el cierre de un relé y activa el sistema antirrobo u otros circuitos. Se utilizan varios tipos de células fotoeléctricas en la grabación de sonido, en la televisión y en los contadores de centelleo
Ecin = h ע – W
Ecin = energía cinética máxima de un electrón emitido
h = constante de Planck (6.626 x 10-34 J* s)Frecuencia de radiación .=ע
W= función trabajo
