1. Excitar a los átomos
* Absorción de energía: Los átomos en su estado fundamental (nivel de energía más bajo) absorben energía. Esto puede suceder a través de varios métodos:
* Calefacción: Pasar una corriente eléctrica a través de un gas, usar una llama o exponer la muestra a altas temperaturas.
* descarga eléctrica: Aplicando un alto voltaje a un gas.
* Bombardeo: Usando un haz de electrones o fotones para golpear los átomos.
* Niveles de energía: La energía absorbida promueve electrones desde su estado fundamental hasta niveles de energía más altos (estados excitados). Estos estados emocionados son inestables.
2. Emisión de luz
* Relajación: Los electrones excitados corren rápidamente a niveles de energía más bajos.
* Emisión de fotones: A medida que un electrón cae de un nivel de energía más alto a uno inferior, libera el exceso de energía como un fotón de luz. La energía del fotón corresponde exactamente a la diferencia de energía entre los dos niveles.
* longitudes de onda específicas: Cada elemento tiene un conjunto único de niveles de energía, lo que resulta en la emisión de luz en longitudes de onda específicas. Esta es la base de la espectroscopía atómica, que puede identificar elementos en una muestra.
3. Observando el espectro
* Espectroscopio: Un dispositivo llamado espectroscopio separa la luz emitida en sus longitudes de onda de componentes.
* líneas espectrales: La luz emitida aparece como líneas brillantes (espectro de emisión) en longitudes de onda específicas, que representan las transiciones de energía dentro del átomo.
* Espectro de absorción: Si la luz pasa a través de una muestra de átomos, los átomos absorben la luz a longitudes de onda específicas correspondientes a sus transiciones de energía. Esto da como resultado líneas oscuras (espectro de absorción) en un fondo continuo.
conceptos clave
* Cuantización: Los átomos solo pueden existir en niveles de energía específicos. Las transiciones energéticas entre estos niveles son discretas, lo que resulta en longitudes de onda específicas de la luz.
* Modelo cuántico: El concepto de niveles de energía cuantificados explica por qué cada elemento tiene un espectro atómico único.
Aplicaciones
* Elementos de identificación: Los espectros atómicos son como huellas digitales para elementos, lo que permite a los científicos identificar su presencia y composición en varias muestras.
* Astrophysics: Los espectros de estrellas y otros objetos celestiales revelan su composición química, temperatura y movimiento.
* Química analítica: La espectroscopía atómica se usa para el análisis cuantitativo en varios campos, como el monitoreo ambiental, la ciencia de los alimentos y la química clínica.
