Espectro de elementos seleccionados, 
© Donald E. Klipstein (vea aquí más)  |
(2) Los colores de la luz emitida por átomos o moléculas individuales en un gas rarificado no están distribuidas de forma continua, sino que están concentrados en estrechas bandas del espectro. Los colores son característicos del tipo de átomo o molécula que los emiten, al igual que el tono de un diapasón es la característica de su tamaño, espesor y tipo de metal. Estas estrechas bandas se conocen como líneas espectrales, porque en la mayoría de los espectrógrafos la luz entra a través de una estrecha rendija, de tal forma que cada emisión surge como una línea en la imagen resultante. Por ejemplo, es bien conocido que las llamas, en un hogar, fogata o en un edificio ardiendo, son amarillo naranja. Un espectrógrafo revelará que el color proviene de dos líneas estrechamente espaciadas, características del sodio, que irradia su luz aún en el calor moderado de un fuego. La madera y la mayoría de combustibles (pero no el gas natural, que quema azul) contienen pequeñas cantidades de sal común (NaCl) y con solo trazas se le añade color a la llama. Las luces de la calle pueden contener una pequeña cantidad de vapor de mercurio, que emite en una luz azulada, pero no roja. Debido a que su cobertura del espectro del arco iris es incompleta, los colores vistos con esas luces a menudo parecen ser no naturales. Las lámparas fluorescentes también contienen mercurio (un espectroscopio mostraría las "líneas" del mercurio), pero para crear una luz más suave y placentera (y para darle a la luz UV, normalmente desperdiciada, un buen uso), tienen una capa fluorescente por dentro del cristal que absorbe los colores chillones del mercurio (incluyendo las UV) y los vuelve a irradiar en una distribución de color más uniforme. Las luces de Neón funcionan de forma similar, con pequeñas cantidades de otros gases produciendo los colores apropiados. Algunas luces de la calle también contienen vapor de sodio y se pueden reconocer por su color amarillo- anaranjado. La Naturaleza Ondular de la LuzLos prismas y rendijas se pueden usar para filtrar la luz, dejando pasar solo la luz "monocromática" de un color espectral único y bien definido. Los estudios con esa luz han mostrado que se propaga como una onda. Su longitud de onda, la distancia entre cresta y cresta, es más bien diminuta, normalmente 0.5 micronésimas (millonésimas de metro). [Aplazamos la explicación de la pregunta: ¿ la cresta de qué? " Los físicos antiguos no conocían la respuesta, solo sabían que cuando dos crestas se superponían, la luz era más brillante, mientras que cuando las crestas eran en la dirección opuesta, las ondas se cancelaban entre ellas y daban lugar a la oscuridad.] La longitud de onda determina el alcance al que una onda puede confinarse en ciertos lugares. Debido a que las ondas de luz son tan cortas, podemos también visualizarlas como un rayo bien delimitado. Sin embargo, los contornos comienzan a desdibujarse cuando miramos pequeños objetos a través de un microscopio potente, aumentándolos varias miles de veces, porque las ondas de luz no pueden definir los detalles menores que su longitud de onda. Es donde se hacen útiles los microscopios electrónicos, que no usan la luz, sino rayos de electrones. Para medir la longitud de onda existe una gran variedad de instrumentos para ayuda de los físicos. El más usado por los estudiantes es la rejilla de difracción, una lámina reglada con finas ranuras paralelas, con una distancia constante entre ellas. Son accesibles baratas rejillas de difracción, prensadas de una rejilla metálica y montadas en marcos de cartón como las diapositivas. Las ondas entrantes resuenan con el espacio entre las ranuras y alguna se desvía con un ángulo que depende de la longitud de onda y conociendo el ángulo y el espaciado permite calcular la longitud de onda. Esta rejillas pueden separar un rayo de luz en sus colores de la misma forma que lo hacen los prismas y se usan a menudo en los espectrógrafos. [Iluminándola desde un lado con una superficie reflectante por detrás, las rejillas brillaran con muchos colores, haciéndolas un artículo popular en las pedrerías para vestidos. El mismo proceso es el responsable del brillo de los discos láser usados para la grabación musical y para grabar datos de computación, ya que también contienen muchas ranuras estrechas y paralelas.] EspectroLos científicos del siglo XIX, en particular Robert Bunsen (1811-99) y Gustav Kirchoff (1824-87), observaron y catalogaron el espectro de muchas sustancias. Esto proporcionó una herramienta para analizar la composición de los metales y otras sustancias, que aún se usa ampliamente. También el Sol emite líneas espectrales. Las primeras observadas fueron las líneas oscuras (denominadas líneas Fraunhofer por su descubridor), que sugieren un aumento de la absorción de la luz, no un incremento de emisión. Los átomos fríos absorben la misma longitud de onda que la que emite cuando está caliente, por ejemplo, la luz procedente de una lámpara de filamento, brillando a través de un tubo con vapor de mercurio demasiado frío para emitir luz, desarrollará líneas oscuras de la misma longitud de onda que la emitida por el vapor de mercurio caliente. En el caso de la luz solar, se saca la conclusión de que la absorción no ocurre en la atmósfera terrestre (como se podría pensar), sino en la solar. La luz solar contiene muchas líneas de emisión brillantes, características del hidrógeno, calcio y otros elementos. Una línea amarilla, descubierta en 1868, fue primero identificada como la línea amarilla del sodio, pero no tenía la frecuencia correcta y no se adaptaba al espectro de ninguna otra sustancia conocida. El astrónomo británico Norman Lockyer propuso finalmente que era de una nueva sustancia, desconocida en la Tierra y estaba en lo cierto: el "helio" (de "helios", el Sol) fue identificada en el material terrestre por William Ramsay en 1895 y posteriormente fue aislado por él mismo. Colores Sustractivos Cuando una imagen de color es impresa sobre papel blanco, ella está compuesta de muchos puntos pequeños de tintas transparentes de los colores magenta (parecido a un morado claro), amarillo y cian (de un tipo azul-verdoso). Además, también se utiliza tinta negra, útil para imprimir letras de texto. Cuando la imagen de color es iluminada con luz blanca, el color que llega a sus ojos aún es una combinación de los colores familiares rojo, verde y azul, pero el proceso en el cual las tintas de color producen dichos colores es diferente:
Exploración Adicional http://umbra.nascom.nasa.gov/images/ es una compliación útil de información solar, incluyendo las imágenes más recientes del Sol, disponibles de diferentes observatorios. Las imágenes son tomadas a través de filtros, los cuales aíslan rangos de color angostos emitidos por sustancias seleccionadas (vea "líneas espectrales"), y muestran mucho detalle de las regiones activas del Sol.
Preguntas de Usuarios: ¿Cuántos elementos diferentes contribuyen a la luz solar? También: ¿Qué nos dice el color del Sol respecto a su temperatura? |
P. Si deja caer sal con una criba sobre una llama azul de gas,
¿qué obtendrá?
R. La llama se
coloreará de amarillo.
P. Los semáforos tienen la luz roja arriba, la naranja
en el medio y la verde abajo. Un semáforo colocado en el
cruce de dos carreteras necesitará 12 lámparas, 3
para cada dirección. Los ingenieros de tráfico
pueden ahorrar del presupuesto colocando solo tres luces, una
sobre la otra, visibles en las 4 direcciones mediante ventanas en
el aparato señalizador. Las mismas luces se pueden
utilizar para ambas carreteras con la ventana que enfrenta a una
carretera con la luz roja arriba y verde abajo, mientras que para
la carretera que la cruza está la roja abajo y la verde
arriba.
Realmente esto no se hace nunca. ¿Por
qué?
R. Un conductor ciego al color no será capaz de distinguir el rojo del verde, pero puede distinguir arriba de abajo.
P. La brillante estrella Sirius brilla con luz blanca, mientras que Antares es rojiza. ¿Que se puede decir de estas dos estrellas?
A. Sirius probablemente es más caliente que Antares.
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Autor y Curador: Dr. David P. Stern Última Actualización el 23 de Septiembre de 2004 Y reformateada el 26 de Marzo de 2006
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