Espectroscopio - Quimica basica - informes de laboratorio PDF

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C UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL

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FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Informe de laboratorio

¿Cómo funciona el espectroscopio y el espectro electromagnético? Juliana Suárez Varela

Universidad Pedagógica Nacional Departamento de Química 10 de junio del 2020 Bogotá D.C

C UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Pregunta ¿Cómo funciona el espectroscopio y el espectro electromagnético? Hipótesis   

El espectroscopio nos ayuda a observar mejor el fenómeno del espectro electromagnético En el espectroscopio llegamos a ver luces en colores del arcoíris El espectro electromagnético emite ondas

Marco teórico Durante la mayor parte de la historia, la luz visible era la única parte conocida del espectro electromagnético. Los antiguos griegos reconocieron que la luz viajaba en línea recta y estudiaban algunas de sus propiedades, incluida la reflexión y la refracción. El estudio de la luz continuó, y durante los siglos XVI y XVII, las teorías en conflicto consideraron la luz como una onda o una partícula. El primer descubrimiento de radiación electromagnética distinta de la luz visible se produjo en 1800, cuando William Herschel descubrió la radiación infrarroja. Estaba estudiando la temperatura de diferentes colores moviendo un termómetro a través de la luz dividida por un prisma. Notó que la temperatura más alta estaba más allá del rojo. Él teorizó que este cambio de temperatura se debía a los “rayos caloríficos” que eran un tipo de rayo de luz que no se podía ver.Al año siguiente, Johann Ritter, trabajando en el otro extremo del espectro, notó lo que llamó “rayos químicos” (rayos de luz invisibles que indujeron ciertas reacciones químicas). Estos se comportaron de manera similar a los rayos de luz violeta visibles, pero estaban más allá de ellos en el espectro. Más tarde fueron renombrados como radiación ultravioleta. La radiación electromagnética se relacionó primero con el electromagnetismo en 1845, cuando Michael Faraday notó que la polarización de la luz que viajaba a través de un material transparente respondía a un campo magnético Nacido en Escocia el año 1831, James Clerk Maxwell fue un prodigio desde temprana edad, incluso durante su adolescencia presentó un ensayo ante la Real Sociedad de Edimburgo y, a los 16 años, entró a la Universidad de Edimburgo, para luego pasar a la prestigiosa Universidad de Cambridge. Su principal campo de estudio fue la relación entre el magnetismo y la luz: Maxwell, creía que la electricidad y el magnetismo están fuertemente conectados, dando pie al llamado electromagnetismo. Su aporte más importante a la ciencia fue plasmado en su libro Tratado sobre Electricidad y Magnetismo, publicado el año 1873, El mayor aporte que hizo James Clerk Maxwell a la ciencia fue la Teoría Electromagnética, la cual es utilizada hasta hoy en día. Esta teoría propone que luz, magnetismo y electricidad son parte de un mismo campo, llamado electromagnético, y en el que se mueven y propagan en ondas transversales. Las ondas electromagnéticas pueden atraerse o repelerse según el sentido en el que viajen y, estas se propagan libremente a la velocidad de la luz. Su visibilidad depende de la longitud de la onda. Maxwell, utilizó cuatro ecuaciones para demostrar su teoría, la cuales dan la base a varios campos de estudio de la física moderna. El espectro electromagnético cubre ondas electromagnéticas con frecuencias que van desde menos de un hercio a más de 1025 hercios, que corresponden a longitudes de onda desde miles de kilómetros hasta una fracción del tamaño de un núcleo atómico.

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Los rayos gamma, los rayos X y el ultravioleta alto se clasifican como radiación ionizante ya que sus fotones tienen suficiente energía para ionizar átomos, lo que provoca reacciones químicas. La exposición a estos rayos puede ser un peligro para la salud, causando enfermedad por radiación, daño al ADN y cáncer. La radiación de longitudes de onda de luz visible y menor se llama radiación no ionizante ya que no pueden causar estos efectos.

Metodología

Espectroscopio casero

Usamos un carton de 20 cm de alto para hacer un cilindro de circuferencia 5cm

cogemos una cartulina negra y la pegamos por dentro de nuestro cilindro

con recortes del carton hacemos dos tapas para cerrar el cilindro

estas tapas de carton las tapamos con cinta aislante

en un lado hacemos un cuadrado de 1.5cm y en el otro lado una linea

Cogemos un CD y le quitamos la parte blanca con una cinta

Cogemos el CD y lo ponemos en la abertura de 1.5cm

El CD debe estar paralelo a la abertura de abajo , cuando ya este asi pegamos el CD

Despues ponemos una luz blanca de linterna, una amarilla y luz de una vela

Analizamos lo visto por el espectroscopio

Diagrama de flujo por Juliana Suárez

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Resultados 1. Espectroscopio con la linterna 

Resultado

Aquí vemos claramente el espectro electromagnético , la luz visible seria lo que estamos viendo donde se ve de colores azules a colores rojizos , en este caso se logra ver una pequeña línea que divide los colores , los colores rojizos y amarillentos , tienen mayor longitud de onda y menor frecuencia , la parte azul tiene menor longitud de onda

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2. espectroscopio con luz de bombilla Resultado

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Al ponerlo en una bombilla fue más complicado que se viera con claridad , en estos se ve un poco más marcado el color , no se ven las líneas negras sino se ve todo en transición pero hay colores que no resaltan tanto como otros , el verde y amarillo son los que más resaltan , el color violeta es muy difícil de alcanzar ver y llega solo hasta el azul oscuro

3. Espectroscopio en una vela Resultado Al usar la vela como fuente de luz se dificulta ver con más claridad el espectro , en este podemos ver un lado muy claro y en el otro algo borroso , aquí si se alcanza a ver una pequeña línea negra y se ve un poco más el azul y el rojo

Análisis de resultados

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En nuestras tres variables vimos que la luz que usemos y el material pueden variar con la imagen que podemos ver, en los tres se pudo ver el espectro electromagnético algunos de manera más clara y en otra no, los tonos visibles son el azul oscuro en transición hasta el rojo , las divisiones que vemos nos permiten separan con facilidad y determinar la región de radiación , sus longitud y frecuencia de onda. Conclusiones  

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El ojo humano logra detectar La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 nm (790-400 terahercios) se percibe como luz visible El ojo humano logra ver también el espectro cuando este llega a estar sobre un objeto , en el caso del espectroscopio que hicimos , vemos el espectro alrededor del tubo , gracias a eso podemos ver el espectro infrarrojo que a simple vista no se llegaría a ver En el espectroscopio se entiende que los tonos azules y morados son de longitudes de onda más corta y los colores verde amarillo y rojo con longitudes de onda más larga la luz visible a nuestros ojos solo llega hasta el azul y rojo

BIBLIOGRAFIA 

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https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/6099/james-clerk-maxwell-el-padre-de-la-teoriaelectromagnetica#:~:text=El%20mayor%20aporte%20que%20hizo,y%20propagan%20en %20ondas%20transversales. https://www.hisour.com/es/electromagnetic-spectrum-23812/ https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico https://es.thefreedictionary.com/espectroscopio

Anexos – Nuevas preguntas     

¿Cómo llega a ser visible la luz? Aplicación de Espectroscopia de absorción atómica (AA) Aplicación de Espectroscopia de emisión atómica Calor UV-vis Espectroscopia de fluorescencia atómica ¡La espectroscopio tiene relación con la reflexión y refracción?

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