2.1.2 Absorción de Radiación. Radiación .
En física, la absorción de la radiación electromagnética es el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. Cuando la absorción se produce dentro del rango de la luz visible, recibe el nombre de absorción óptica. Esta radiación, al ser absorbida, puede, bien ser reemitida o bien transformarse en otro tipo de energía, como calor o energía eléctrica.
En general, todos los materiales absorben en algún rango de frecuencias. frecuencias.
Cuáles son los materiales opacos: Aquellos que absorben en todo el rango de la luz visible. Cuáles son los materiales transparentes: Son aquellos que si dejan pasar un determinado determinado rango de frecvuencias Simplificando podemos decir que este proceso de absorción y posterior reemisión de la luz visible es lo que da color a la materia.
Los colores que muestra el espectro (arco ( arco iris) iris) son la combinación de los colores primarios, primarios, que no incluyen el blanco ni el negro, negro, pues éstos se consideran valores. El blanco estaría indicando presencia de luz y el negro ausencia de luz
El espectro de la radiación: En determinadas condiciones, los cuerpos emiten energía en forma de radiación. También los cuerpos absorben la radiación r adiación que emiten otros cuerpos, asimilando energía. ¿Cómo medir la radiación emitida o la radiación absorbida por los cuerpos?. Un aparato capaz de obtener el espectro de una radiación, es decir, de separar la radiación en sus componentes, se llama un espectroscopio. Si el aparato es capaz de fotografiarla se llama un espectrógrafo, y si es capaz de medirla diremos que se trata de un espectrómetro. Cuando es capaz de medir también la intensidad de la radiación, se llama espectrofotómetro. La principal emisión de radiación de los cuerpos es la radiación electromagnética en forma de luz visible.
Se dice que el arco iris es el espectro de la luz visible procedente del sol. En el ejemplo del espectro constituido por el arco iris, son las gotas de lluvia y el aire atmosférico lo que hacen de espectroscopio. La longitud de onda de la radiación puede ser desde muy pequeña, en el caso de la llamada radiación gamma, hasta muy grande en las ondas de radio. Se mide, pues, usando desde nanómetros y ángstroms hasta cientos de metros. Recordemos que un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro (1 m = 10 9 nms) y que un Ángstrom es la diez mil millonésima parte de un metro (1 m = 10 10 A), por lo que un nanómetro equivale a 10 Ángstrom (1nm = 10 A) La luz que recibimos del Sol es radiación electromagnética que se desplaza a 300.000 kms/s, en su totalidad, pero la longitud de onda no es la misma en todos los fotones luminosos, sino que varía entre los 4000 A y los 7000 A, aproximadamente, o lo que es lo mismo, entre los 400 nm y los 700 nm. La luz blanca se descompone, en definitiva, en un espectro de diferentes bandas coloreadas, cada una definida por una longitud de onda distinta. Así, la luz de menor longitud de onda es la luz violeta, que es de alrededor de unos 4000 Ángstroms, y la luz de mayor longitud de onda es la luz roja, que es de alrededor de unos 7000 Ámgstroms. Las radiaciones que van desde el violeta al rojo se dice que forman el espectro visible, pues procede de la descomposición de la luz blanca. Las radiaciones de longitud de onda inferior al violeta se llaman radiación ultravioleta, rayos X, y rayos gamma, por orden decreciente en la longitud de onda. Las radiaciones de longitud de onda superior al rojo son las denominadas infrarrojo, microondas y ondas de radio, por orden creciente en longitud de onda.
TIPO DE RADIACION Rayos Gamma Rayos X Ultravioleta ESPECTRO VISIBLE
Intervalos de las longitudes de onda inferiores a 10-2 nanómetros entre 10-2 nanómetros y 15 nanómetros entre 15 nanómetros y 4.102 nanómetros entre 4.102 nanómetros y 7,8.102 nanómetros (4000 Angstroms y 7800 Angstroms)
entre 7,8.102 nanómetros y 106 nanómetros
Infrarrojo Región de Microondas Ondas de Radio
entre 106 nanómetros y 3.10 8 nanómetros mayores de 3.108 nanómetros
(1 metro = 10 2 cms = 103 mms = 10 9 nanómetros = 10 10 angstroms)
Espectros de emisión y espectros de absorción: Cuando un elemento irradia energía no lo hace en todas las longitudes de onda. Solamente en aquellas de las que está “provisto”. Esas longitudes de onda sirven para caracterizar, por tanto, a cada elemento. También ocurre que cuando un elemento recibe energía no absorbe todas las longitudes de onda, sino solo aquellas de las que es capaz de “proveerse”. Coinciden por tanto, las bandas del espectro en las que emite radiación con los huecos o líneas negras del espectro de absorción de la radiación, como si un espectro fuera el negativo del
Este es otro ejemplo característico pero donde se propduce la excitación de electrones de un compuesto químico
Se acostumbra a llamar “cuerpo negro” al cuerpo ideal que absorbe todas las longitudes de onda y, por consiguiente, emite radiación también a todas las longitudes de onda. Sería, en definitiva, un emisor perfecto de radiación. A cada temperatura emitiría una cantidad definida de energía por cada longitud de onda. El fracaso en el intento de explicar la radiación del cuerpo negro desde los conceptos de la física condujo al descubrimiento de Planck de que la emisión de energía es un múltiplo de la frecuencia de a radiación: E = h. u
