Fenómenos de difracción y espectro de colores

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Questions and Answers

¿Cuál es una característica de un espectrofotómetro de haz doble en comparación con uno de haz simple?

Tiene un solo haz de luz

Es más económico

Tiene mayor precisión (correct)

Utiliza menos energía

¿Qué parámetro se recomienda monitorear periódicamente en un espectrofotómetro según la información proporcionada?

Precisión fotométrica (correct)

Temperatura ambiental

Cantidad de energía utilizada

Consumo de reactivo

¿Qué se ilumina en un espectrofotómetro de haz doble con sus dos haces de luz?

Cubeta de muestra y cubeta de referencia (correct)

Solo la cubeta de referencia

No se menciona en el texto

Solo la cubeta de muestra

¿Qué se digitaliza en el procesamiento electrónico de una señal eléctrica en un espectrofotómetro?

La señal eléctrica Signup and view all the answers

¿Por qué se recomienda monitorear la longitud de onda o la precisión fotométrica en un espectrofotómetro?

Para garantizar la precisión de las lecturas Signup and view all the answers

¿Qué parámetro NO se menciona como parte de los que se monitorean periódicamente en un espectrofotómetro?

Temperatura ambiente Signup and view all the answers

¿Qué representa una desventaja común de los espectrofotómetros de haz doble?

Mayor costo Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando los rayos de luz no se transmiten ni se reflejan?

Son absorbidos Signup and view all the answers

¿Qué hacen las moléculas o átomos con respecto a la absorción de energías?

Absorben solo ciertas energías y no otras Signup and view all the answers

¿Qué utiliza una rueda de colores para determinar cómo se verá un color de solución en función de qué absorbe?

Espectrofotómetro Signup and view all the answers

¿Qué color se espera que tenga una solución que absorbe fotones en el rango naranja según el texto?

Azul Signup and view all the answers

¿Qué dispositivos son capaces de descomponer la luz blanca para formar un espectro?

Monocromadores Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la energía de un fotón?

Está inversamente relacionada con la frecuencia y directamente relacionada con la longitud de onda. Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno se aprovecha en el análisis cualitativo y cuantitativo utilizando la ley de Beer-Lambert?

Absorción de luz. Signup and view all the answers

¿Cómo se define la región visible del espectro electromagnético en cuanto a longitud de onda?

De 400 a 700 nm. Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre el color percibido por el ojo humano y la longitud de onda de la luz según la teoría del color?

El color percibido es una función de la longitud de onda. Signup and view all the answers

¿Qué propiedad exhibe la energía radiante según su comportamiento?

Propiedades tanto ondulatorias como de partículas. Signup and view all the answers

¿Cuál es el tipo de energía conocido como radiación electromagnética?

Energía radiante. Signup and view all the answers

¿Qué es la difracción de la luz?

Una desviación en la dirección del haz de luz al pasar por el borde de un cuerpo opaco. Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno se observa cuando la luz incide en una superficie y experimenta difracción?

Las diferentes longitudes de onda tienden a doblarse y formar un espectro. Signup and view all the answers

¿Qué sensación de color se produce cuando un haz de luz contiene longitudes de onda roja y azul?

Púrpura Signup and view all the answers

¿Qué representa la transmisión en relación con la luz?

La capacidad de una sustancia para permitir el paso de la luz a través de ella. Signup and view all the answers

¿Cómo se relacionan la absorción y transmisión de la luz?

Son inversamente proporcionales. Signup and view all the answers

¿Qué se necesita hacer en espectrofotometría para excluir ciertas longitudes de onda?

Absorber esas longitudes de onda mientras se transmiten otras deseadas. Signup and view all the answers

¿Qué instrumento se utiliza para medir la intensidad de la luz en un laboratorio?

Fotómetro Signup and view all the answers

¿Qué representa el porcentaje de luz incidente que se transmite a través de una muestra en un espectrofotómetro?

Transmitancia Signup and view all the answers

Según la ley de Beer, ¿cómo varía la absorbancia en relación con la concentración de la solución?

Varía linealmente Signup and view all the answers

¿Qué tipo de gráfico es utilizado para lograr linealidad en la transmitancia en un espectrofotómetro?

Gráfico logarítmico Signup and view all the answers

¿Qué indica la absorbancia en un espectrofotómetro?

La cantidad de luz absorbida Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la lámpara de cátodo hueco en un espectrofotómetro?

Proporcionar emisión atómica de metales libres Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el selector de longitud de onda o filtro en un espectrofotómetro?

Aislar una porción del espectro emitido por la fuente de luz Signup and view all the answers

¿Por qué es necesario recalibrar un espectrofotómetro al cambiar la lámpara?

Porque cambia el ángulo de la luz al incidir en el monocomparador Signup and view all the answers

¿Qué hace que sea importante la calibración de un instrumento?

Establecer una relación funcional entre los valores de los estándares y las mediciones del instrumento Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña el fotodetector en un espectrofotómetro?

Genera una señal eléctrica al incidir la luz en él Signup and view all the answers

¿Qué característica describe a las fuentes de luz utilizadas en un espectrofotómetro?

Polícromáticas Signup and view all the answers

Study Notes

Partículas de Luz

Los fotones son partículas de energía luminosa cuyas energías están directamente relacionadas con sus frecuencias.
Los fotones se producen por cargas eléctricas vibrantes, como electrones en átomos o la vibración de átomos moleculares.

Propiedades de la Luz

La energía de un átomo proviene principalmente de sus electrones.
Cuando un electrón cambia de orbital, se absorbe o libera energía.
Los electrones de valencia pueden moverse a un estado excitado al ser calentados, absorbiendo energía en forma de calor y liberándola como luz al enfriarse.
Esta energía liberada tiene una correlación específica con un color exacto de luz.

Proceso de Absorción de Fotones

Un átomo puede excitarse de tres maneras al absorber un fotón:
- Movimiento de un electrón a un nivel de energía superior.
- Cambio en el modo de vibración de los enlaces covalentes.
- Alteración en la rotación alrededor de los enlaces covalentes.

Espectros de Energía

Un electrón excitado es inestable y vuelve al estado basal, emitiendo energía en forma de luz con una longitud de onda característica.
La absorción o emisión de energía crea un espectro de línea que identifica moléculas específicas.

Características de la Luz

La radiación emitida por los átomos es pura y monocromática.
La luz se describe en términos de color, pero se mide con precisión en longitud de onda (λ), en nanómetros (nm).
La amplitud de una onda determina la altura de cada ola y la frecuencia indica la cantidad de ciclos de crestas y valles que pasan en un segundo.

Relaciones entre Energía, Longitud de Onda y Frecuencia

La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia y energía; a menor longitud de onda, mayor frecuencia y energía.
Max Planck relacionó la energía de un fotón (E) directamente con la frecuencia (v).
La difracción ocurre cuando un haz de luz cambia de dirección al pasar por el borde de un objeto opaco.

Colores y Sensaciones

La combinación de múltiples longitudes de onda al entrar al ojo produce una sensación de color. Por ejemplo, la mezcla de longitudes de onda rojas y azules da como resultado el color púrpura.
La luz blanca se produce cuando se combinan todas las longitudes de onda.

Dispersión de la Luz

La luz puede interactuar con la materia a través de: reflexión, refracción, difracción, absorción y transmisión.

Transmisión de Luz

La transmisión es la capacidad de un material para permitir el paso de la luz.
La luz transmitida es el color visible de la sustancia, mientras que la luz absorbida es el color complementario.
En espectrofotometría, se puede seleccionar longitudes de onda deseadas excluyendo aquellas que son absorbidas.

Fuentes de Energía Radiante

Al cambiar la lámpara en un espectrofotómetro, es necesario recalibrar el instrumento debido a cambios en el ángulo de luz que golpea el monocromador.

Calibración

La calibración de instrumentos busca eliminar o reducir el sesgo en las lecturas; se utilizan estándares de referencia con valores conocidos a través del rango de interés.

Función de Componentes del Espectrofotómetro

La fuente de luz proporciona energía que el muestra modificará por absorción; la luz es policromática.
Un selector de longitud de onda aísla porciones del espectro emitido, que se enfoca en la muestra.
La muestra, contenida en un cuvete, absorbe una fracción de luz incidente y transmite el resto, generando una señal eléctrica en el fotodetector.

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Description

Aprende sobre la difracción de la luz al pasar por el borde de un cuerpo opaco y cómo se forma un espectro de colores. Descubre cómo la combinación de diferentes longitudes de onda de luz puede generar sensaciones visuales únicas.