Fotoquímica y Fuentes de Iluminación
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Questions and Answers

¿Qué ley de la fotoquímica se relaciona con la distribución espectral de una fuente de iluminación?

1a ley de la fotoquímica

Aparte del sol, menciona dos tipos de fuentes de iluminación comúnmente usadas en fotoquímica.

Lámparas de arco, lámparas incandescentes, lámparas fluorescentes, láseres, o leds.

¿Cuál es el valor aproximado de la constante solar en W/m²?

1368 W / m²

¿Cómo se excitan los átomos de gas en una lámpara de arco?

<p>Por colisión con los electrones libres del arco.</p> Signup and view all the answers

¿Qué gas suelen utilizar las lámparas de arco de Xenón y a qué presión pueden operar?

<p>Gas xenón, hasta 25 atm.</p> Signup and view all the answers

Menciona dos tipos comunes de lámparas de mercurio.

<p>De baja presión, de media presión o de alta presión.</p> Signup and view all the answers

¿A qué longitudes de onda proveen iluminación las lámparas de mano UV comúnmente?

<p>254 nm (corta) y 365 nm (larga)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es Synlight y dónde se encuentra?

<p>Es un sol artificial, ubicado en el Instituto DLR de Investigación Solar en Alemania.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las dos principales categorías de filtros ópticos fijos?

<p>Filtros de corte y filtros de banda.</p> Signup and view all the answers

Mencione dos ejemplos de filtros ópticos que se utilizan para seleccionar longitudes de onda específicas.

<p>Filtros de banda ancha y filtros de interferencia.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de un filtro de paso largo?

<p>Un filtro de paso largo transmite longitudes de onda mayores que una longitud de onda determinada.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo funcionan los filtros de interferencia para seleccionar longitudes de onda?

<p>Los filtros de interferencia utilizan la interferencia de ondas de luz para transmitir o rechazar longitudes de onda particulares.</p> Signup and view all the answers

¿Para qué se utiliza un monocromador?

<p>Un monocromador se utiliza para seleccionar un rango estrecho de longitudes de onda de la luz.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de dispositivo de emisión de luz puede producir longitudes de onda en el rango de 260 nm a 2400 nm?

<p>Diodos emisores de luz (LEDs)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el ancho de banda espectral de un LED?

<p>El ancho de banda espectral se refiere al rango de longitudes de onda emitidas por un LED.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de material se utiliza en los filtros químicos?

<p>Las soluciones de sales inorgánicas o compuestos orgánicos se utilizan en los filtros químicos.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se pueden combinar los filtros químicos con otros tipos de filtros?

<p>Los filtros químicos se pueden combinar con filtros de vidrio u otras soluciones filtro, pero no con mezclas en el mismo recipiente.</p> Signup and view all the answers

Mencione dos tipos principales de monocromadores dispersivos.

<p>Prismas y redes de difracción.</p> Signup and view all the answers

¿En qué área, en centímetros cuadrados, se pueden centrar los radiadores según el texto?

<p>Se pueden centrar en un área de 400 cm^2.</p> Signup and view all the answers

¿Cuántas veces mayor es la intensidad de una red de 350-kW, comparada con la radiación solar en la Tierra?

<p>10000 veces mayor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rango de temperaturas pueden alcanzar los puntos objetivos de las lámparas?

<p>Hasta 3000 °C.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se deposita en las paredes de las lámparas incandescentes, causando su ennegrecimiento?

<p>Depósitos de W evaporado.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos se añaden al gas de relleno de las lámparas incandescentes halógenas para reducir el ennegrecimiento?

<p>Bromo o Iodo.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se logra una mayor emisión en el extremo de longitud de ondas cortas del visible en las lámparas halógenas?

<p>Usando una cubierta de cuarzo y operando a mayor temperatura en un volumen pequeño.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de descarga eléctrica se utiliza en las lámparas fluorescentes para excitar el material fluorescente?

<p>Descarga eléctrica en fase gaseosa.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material, entre otros, se usa depositado en las paredes internas de los tubos para lámparas fluorescentes?

<p>Halofosfatos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un láser y cuál es su significado en inglés?

<p>Un láser es un dispositivo que significa 'Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation'.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las principales características de la radiación láser?

<p>Las características incluyen alta coherencia, monocromaticidad y un paralelismo preciso.</p> Signup and view all the answers

¿Qué avance significativo en técnicas espectroscópicas deben su desarrollo a los láseres?

<p>Los láseres han permitido una gran resolución temporal que alcanza el dominio de los femtosegundos (fs).</p> Signup and view all the answers

¿Quién fue el inventor del láser y cuándo funcionó por primera vez?

<p>Theodore Maiman inventó el láser, que funcionó por primera vez el 16 de mayo de 1960.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es la inversión de población en el contexto de los láseres?

<p>Es el estado en el cual hay más átomos en un nivel de energía excitado que en un nivel de menor energía.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se logra la interferencia constructiva dentro de una cavidad óptica de un láser?

<p>Se logra mediante espejos separados un número entero de medias ondas, permitiendo que la radiación reflejada esté en fase.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de láser es el Nd-YAG y qué materiales lo componen?

<p>El Nd-YAG es un láser de 4 niveles, compuesto por cristales dopados de óxido de itrio y aluminio.</p> Signup and view all the answers

Menciona dos aplicaciones en las que los láseres han cambiado la vida cotidiana.

<p>Los láseres se utilizan en medicina, como cirugía láser, y en telecomunicaciones para transmitir datos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el ancho de rendija y cómo influye en la dispersión?

<p>El ancho de rendija es la dimensión de las rendijas y afecta la dispersión, ya que determina cómo se convierte este ancho en el bandpass.</p> Signup and view all the answers

Define el término 'bandpass' en el contexto de espectroscopía.

<p>El bandpass es el FWHM (ancho de media altura) de la longitud de onda seleccionada en la rendija de salida.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las consideraciones químicas antes de realizar fotochemical preparativa?

<p>Se debe considerar si el compuesto absorbe la $ ext{λ}$ emitida, la transparencia del solvente a estas $ ext{λ}$, y la estabilidad térmica del producto.</p> Signup and view all the answers

Menciona dos tipos de reactores utilizados en fotocatálisis.

<p>Los reactores de inmersión y los reactores tipo Merry-go-round son dos tipos de reactores utilizados en fotocatálisis.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante medir los rendimientos cuánticos en la fotocatálisis?

<p>Medir los rendimientos cuánticos es importante para evaluar la eficacia de la fotocatálisis en la conversión de energía lumínica en reacciones químicas.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Láser

Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación.

Emisión estimulada

Proceso donde fotones incitan la emisión en fase de otros fotones.

Inversión de población

Estado en el que hay más átomos excitados que en estado fundamental.

Cavidad óptica

Estructura con espejos que refleja radiación para crear luz láser.

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Pulsos ultracortos

Pulsos de luz de gran velocidad, medidos en femtosegundos.

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Monocromaticidad

Característica del láser de tener un solo color o longitud de onda.

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Neodimio-dopado

Tipo de láser que usa neodimio como dopante en un cristal de granate.

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Resolución espectroscópica

Capacidad para distinguir entre diferentes longitudes de onda en un espectro.

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Ancho de la rendija

Dimensión de las rendijas en un instrumento óptico.

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Bandpass

Ancho de banda del rango de longitudes de onda seleccionado, medido como FWHM.

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Dispersion

Factor para convertir el ancho de la rendija en el bandpass.

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Fotoquímica preparativa

Estudio de cómo las condiciones afectan las reacciones fotoquímicas.

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Reactores de inmersión

Equipos utilizados para realizar reacciones fotoquímicas sumergidos en un líquido.

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Radiadores

Dispositivos que centran energía en un área específica, como en la fabricación de combustibles.

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Intensidad de radiación solar

La radiación solar tiene una intensidad de 350 kW, 10000 veces menor que las lámparas de arco corto.

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Temperatura de las lámparas

Las lámparas pueden alcanzar temperaturas de hasta 3000 °C para experimentos.

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Lámparas incandescentes halógenas

Lámparas que usan bromo o yodo para reducir el ennegrecimiento y aumentar la estabilidad.

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Cubierta de cuarzo

Material que permite mayor emisión de luz en longitudes de onda cortas en lámparas halógenas.

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Lámparas fluorescentes

Utilizan descarga eléctrica en fase gaseosa para excitar el material fluorescente en sus paredes.

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Fosfato de calcio activado

Material en las lámparas fluorescentes que ayuda en la fluorescencia de la luz.

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Mercurio a baja presión

Gas usado en lámparas fluorescentes que provoca la excitación para la emisión de luz.

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Distribución espectral

Concepto que describe cómo se distribuye la luz en diferentes longitudes de onda.

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Constante solar

La cantidad de luz solar recibida por unidad de área normal a la dirección de su propagación, aproximadamente 1368 W/m².

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Lámparas de arco

Dispositivos que producen luz mediante una descarga eléctrica en un gas entre electrodos.

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Lámpara de arco de Xenon

Un tipo de lámpara de arco que utiliza gas xenón y puede funcionar a presiones de hasta 25 atmósferas.

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Lámparas de mercurio

Lámparas que pueden ser de baja, media o alta presión, utilizadas para producir radiación UV.

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Longitudes de onda específicas

Rango de longitudes de onda donde las lámparas de mercurio emiten intensamente, como 254 nm y 297 nm.

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Lámparas de mano UV

Dispositivos que emiten luz UV corta (254 nm) y larga (365 nm) para diversas aplicaciones.

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Synlight

La instalación del Instituto DLR con 149 lámparas de arco corto de Xe, el sol artificial más grande.

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Longitud de onda característica

Longitud de onda de 1064 nanómetros, típica del infrarrojo.

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LEDs

Diodos emisores de luz que funcionan por electroluminiscencia de semiconductores.

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Espectro de LEDs

Rango de longitudes de onda de 260 nm a 2400 nm.

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Filtros Ópticos

Dispositivos que permiten el paso de ciertas longitudes de onda.

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Filtros de corte

Filtros que permiten el paso de solo ciertas longitudes de onda.

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Filtros de banda

Permiten el paso de un rango específico de longitudes de onda.

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Monocromadores

Dispositivos que separan la luz en diferentes longitudes de onda.

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Filtros de densidad neutra

Filtros que reducen la intensidad de la luz sin afectar el color.

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Filtros químicos

Filtros que utilizan soluciones de sales o compuestos para filtrar radiación.

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Diseño Czerny-Turner

Diseño de monocromadores que mejora la dispersión de luz.

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