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Líneas Espectrales

A finales del siglo XIX, los físicos sabían que había electrones dentro de los átomos y que la vibración de los electrones producía luz y otras radiaciones electromagnéticas. Pero quedaba aún un curioso misterio por resolver. Los físicos calentaban diferentes elementos hasta que estaban radiantes y entonces dirigían la luz a través de un prisma...

Yo he hecho eso con la luz solar. Se vé todo el arco iris porque el prisma separa la luz en todos sus colores.

Eso es lo que se obtiene con la luz que viene del sol. Pero cuando los científicos observaron la luz que venía de un solo elemento, hidrógeno, por ejemplo, no vieron el arco iris completo. En su lugar obtuvieron líneas brillantes de ciertos colores. (Realmente, "color" no es el término adecuado, porque solamente algunas de las líneas eran visibles, pero por ahora solamente hablaremos de la luz visible.)

Eso significaría que los átomos estaban emitiendo solamente ondas de ciertas frecuencias. Todos los átomos crean los mismos colores?

No. Cada tipo de átomo emite un conjunto único de colores. Las líneas de color ( o Líneas Espectrales) son la "firma" de los átomos.

Es como tener los colores del uniforme de su equipo.


Equipo Oxígeno


Eqipo Carbono


Exactamente. Si se ilumina un prisma con la luz de una lámpara de las que se usan para iluminación pública en las calles o se vé la luz a través de una rejilla de difracción se veran diferentes líneas. Dos tipos comunes de lámpara usan vapores de sodio y mercurio en su interior. Cada una de estas luces tiene una diferente "firma' espectral, y se puede identificar el tipo de lámpara por sus líneas  espectrales.

Seleccione un elemento del menú para ver su firma espectral.

Es por eso que las luces de la calle parecen ser de diferente color?

Por eso mismo. Esta técnica es tan confiable que los científicos pueden decir qué elemento estan observando solamente con leer las líneas. La Espectroscopía (esta página está actualmente en construcción) es la ciencia de usar las líneas espectrales para identificar de qué está compuesto algo. Así es como sabemos la composición de las estrellas distantes, por ejemplo.

Espere un segundo. Habíamos aprendido anteriormente que la radiación es causada por cargas vibrantes y que el ritmo de vibración determina la longitud de onda. Si solamente algunas longitudes de onda estan saliendo del átomo, eso significaría que los electrones estan vibrando solamente a ciertas frecuencias. Cómo ocurre esto?

Esa era la gran incógnita. Afortunadamente un físico Danés llamado Niels Bohr llegó con una respuesta...