Esquema de funcionamiento del espectroscopio. El espectroscopio consta de tres brazos, el de la derecha es el objetivo
y el de la izquierda 
es el que conduce la luz emitida por la muestra hasta el prisma 
que produce la separación de los diversos colores. El tercer brazo, situado en el centro de la figura [m-n] contiene una escala graduada sobre vidrio, colocada de tal modo que su imagen se refleja sobre una de las caras del prisma del espectroscopio y se dirige hacia el objetivo . De este modo, en el objetivo aparecen superpuestas dos imágenes, la escala graduada y la procedente de la muestra con las líneas espectrales características de la sustancia. Por ello, resulta posible calibrar el instrumento mediante líneas producidas por sustancias cuyo espectro es conocido. Utilizando varias sustancias de este tipo, se puede establecer una gráfica que relaciona la longitud de onda de la radiación emitida con la escala de la regla graduada del espectroscopio correspondiente. El brazo que recoge la luz de la muestra contiene una rendija variable y un prisma, con lo que se pueden comparar simultáneamente la luz de dos muestras diferentes, de acuerdo con el esquema de la gráfica adjunta.
Un espectroscopio está formado por una rendija, un conjunto de lentes, un prisma y un ocular. La luz pasa por una lente colimadora, que produce un haz de luz estrecho y paralelo, y a continuación por el prisma. Con el ocular se enfoca la imagen de la rendija.Lo que se ve son una serie de imágenes de la rendija, conocidas como líneas espectrales, cada una con un color diferente, porque el prisma separa la luz en los colores que la componen.
Un segundo tipo de espectroscopio usado habitualmente es el espectroscopio de red, empleado por primera vez a comienzos del siglo XIX por el físico alemán Joseph von Fraunhofer. En estos instrumentos, la luz se dispersa mediante una red de difracción en lugar de un prisma.
En un espectrógrafo, el ocular se sustituye por una cámara. Se pueden calcular sus longitudes de onda a partir de sus posiciones en la película fotográfica. Los espectrógrafos son útiles en las regiones ultravioleta y visible del espectro, y también en la zona infrarroja.
Los espectrógrafos echelle utilizan redes que tiene muchos menos surcos por milímetro que las redes de los espectrógrafos de rejilla normales.
Algo de teoría…
Como se recordará durante la época en que Bohr hacía sus experiencias, la comunidad científica estaba entretenida con la difracción de la luz en el prisma, descubierta por Newton, Bohr experimenta con los colores de llama que aparecían cuando se vaporizaba un elemento sobre el fuego, el concluyó que los electrones están en órbitas estables donde no consumen ni seden energía, cuando se les aplica energía exterior (llama) estos electrones saltan a una órbita superior mas alejada del núcleo y cuando cesa esa energía externa los mismos vuelven a su orbita original liberando la energía en forma de luz (fotones). Si se hace atravesar esa luz liberada por un prisma, aparece ya no un espectro continuo donde los colores van cambiando gradualmente (ver fotos), sino una serie de líneas de colores parecidas a un código de barras de los que usan los supermercados, eso se llama espectro discontinuo, cada átomo tiene uno particular, como una huella digital. Bueno el sencillo experimento que hoy describo es para ver esos espectros discontinuos.
El aparato es el espectroscopio, que vamos a fabricar con un disco compacto en desuso, se corta un trozo como muestra la imagen con una tijera de cocina, además vamos a conseguir una cajita, la que yo use tiene 13,5cm x11,5cm x 7 cm. puede usarse otra, con otras medidas. En el frente se practica una abertura de unos 2 cm x 2 cm, a unos 2 cm de la base allí pondremos el colimador, que es una rendija muy angostita por donde va a entrar la luz, cuanto mas angosta mas nítido el espectro, pero también mas débil, este colimador se puede hacer con papel de aluminio como se ve en la imagen todo se asegura bien con cinta. En el piso de la caja se va a fijar también con cinta el trozo de compacto, cuidando de no despegar la parte espejada, la distancia a la que se fijará va a tener que ser ajustada para que desde la ventana por donde se van a observar los espectros pueda verse éste, completo.
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Fotos Lito Saenz
