{"id":68835,"date":"2022-02-21T12:10:27","date_gmt":"2022-02-21T04:10:27","guid":{"rendered":"https:\/\/qvarz.com\/comprension-de-los-elementos-de-dispersion-de-luz-en-un-espectrometro-2\/"},"modified":"2022-02-21T12:10:58","modified_gmt":"2022-02-21T04:10:58","slug":"comprension-de-los-elementos-de-dispersion-de-luz-en-un-espectrometro-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/qvarz.com\/es\/comprension-de-los-elementos-de-dispersion-de-luz-en-un-espectrometro-2\/","title":{"rendered":"Comprensi\u00f3n de los elementos de dispersi\u00f3n de luz en un espectr\u00f3metro"},"content":{"rendered":"\n
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Es un hecho bien conocido que la luz blanca ordinaria se compone de una mezcla de diferentes longitudes de onda o colores. Todos estamos familiarizados con los diferentes colores del arco\u00edris que, de hecho, son diferentes colores que comprenden la luz blanca. La luz blanca rara vez se usa como tal en el an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico, aunque la fuente de luz visible es un componente com\u00fan de un espectr\u00f3metro UV-VIS. La luz blanca sin tratar de una fuente de este tipo proporciona poca informaci\u00f3n \u00fatil sobre la composici\u00f3n qu\u00edmica de los materiales.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Dispersi\u00f3n de la luz a trav\u00e9s del prisma<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div>\n\n

\u00bfQu\u00e9 es un espectr\u00f3metro?<\/strong><\/h4>\n\n

Un espectr\u00f3metro es un instrumento que se utiliza para medir la variaci\u00f3n de las caracter\u00edsticas f\u00edsicas en un rango determinado, como la dispersi\u00f3n de la luz. Puede medir el espectro de relaci\u00f3n masa-carga en un espectr\u00f3metro de masas, las diferentes frecuencias de resonancia nuclear en un espectr\u00f3metro de RMN o la variaci\u00f3n en la emisi\u00f3n y absorci\u00f3n de luz, con una longitud de onda en un espectr\u00f3metro \u00f3ptico.<\/p>\n\n

El tipo m\u00e1s com\u00fan de espectr\u00f3metro que se utiliza para la investigaci\u00f3n es el \u00f3ptico, como la dispersi\u00f3n de la luz a trav\u00e9s de un prisma. Si alguien menciona “espectr\u00f3metro” sin agregar un calificador, generalmente se refiere a un espectr\u00f3metro \u00f3ptico.<\/p>\n\n

\u00bfC\u00f3mo funciona un espectr\u00f3metro \u00f3ptico?<\/strong><\/h4>\n\n

El objetivo de un espectr\u00f3metro \u00f3ptico, como un espectr\u00f3metro de prisma, es medir la absorci\u00f3n, dispersi\u00f3n y reflexi\u00f3n de la radiaci\u00f3n junto con la emisi\u00f3n de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica de una muestra; la emisi\u00f3n puede incluir fosforescencia, fluorescencia y electroluminiscencia.<\/p>\n\n

El an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico se ocupa de observar la radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica que cae dentro de la regi\u00f3n \u00f3ptica del espectro electromagn\u00e9tico; esto incluye las luces que se extienden dentro de las regiones de longitud de onda visible, ultravioleta e infrarroja de un espectro.<\/p>\n\n

Para obtener la m\u00e1xima informaci\u00f3n, la emisi\u00f3n de luz o la interacci\u00f3n debe establecerse como una caracter\u00edstica general y una funci\u00f3n normal de la longitud de onda. Si la secci\u00f3n de longitud de onda precisa no es importante, puede optar por espectr\u00f3metros de bajo costo; aqu\u00ed, los filtros \u00f3pticos aislar\u00e1n la longitud de onda seg\u00fan la regi\u00f3n interesada. <\/p>\n\n

Si la longitud de onda precisa es una prioridad, querr\u00e1 usar un elemento dispersivo que logre separar la luz en espectros de generaci\u00f3n y longitudes de onda constituyentes.<\/p>\n\n

Todos los espectr\u00f3metros modernos incluyen la dispersi\u00f3n de la luz, es una rejilla de difracci\u00f3n que tiene interferencia destructiva y constructiva. Estas interferencias se utilizan para separar la luz policrom\u00e1tica, espacialmente, sobre la rejilla.<\/p>\n\n

Un monocromador es una unidad que se utiliza para seleccionar una longitud de onda de luz espec\u00edfica de una fuente de luz policrom\u00e1tica; Las rejillas de difracci\u00f3n son caracter\u00edsticas esenciales en un monocromador. El monocromador gira la rejilla de difracci\u00f3n para manipular y cambiar la longitud de onda para que se alinee y pase por la rendija de salida. <\/p>\n\n

Todos los espectrofot\u00f3metros tienen monocromadores de excitaci\u00f3n, se utilizan para seleccionar la longitud de onda de salida deseada para llegar a la muestra de la fuente de luz blanca. Los espectros se miden cambiando la se\u00f1al en funci\u00f3n de la longitud de onda de excitaci\u00f3n y escaneando el monocromador.<\/p>\n\n

Hay dos enfoques utilizados para detectar la luz emitida por una muestra. El primer enfoque incluye un monocromador de emisi\u00f3n, toma la fuente de luz de una muestra y el monocromador selecciona qu\u00e9 longitud de onda llega al detector.<\/p>\n\n

El segundo enfoque incluye detectar un espectro de luz dispersa, simult\u00e1neamente; esto se hace usando un detector de matriz, que se llama espectr\u00f3grafo.<\/p>\n\n

Tipos de espectr\u00f3metros \u00f3pticos<\/strong><\/h3>\n\n

Una vez que haya entendido qu\u00e9 es un espectr\u00f3metro y el papel que desempe\u00f1a en la dispersi\u00f3n de la luz, ahora podemos aprender sobre los distintos tipos de espectr\u00f3metros, sus dise\u00f1os b\u00e1sicos y sus funciones. Los tres espectr\u00f3metros comunes incluyen espectr\u00f3metros Raman, espectrofluor\u00f3metros y espectrofot\u00f3metros.<\/p>\n\n

Espectr\u00f3metros Raman<\/strong><\/h4>\n\n

El espectr\u00f3metro Raman se utiliza para el an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico de la luz de una muestra. La luz blanca y la excitaci\u00f3n del prisma monocromador se sustituyen por un l\u00e1ser; hay dos razones para esto.<\/p>\n\n

En primer lugar, ‘Raman’ es un efecto de dispersi\u00f3n y la luz no es absorbida por la muestra. Por lo tanto, no necesitar\u00e1 una fuente de luz sintonizable de banda ancha para igualar las caracter\u00edsticas de absorci\u00f3n. En segundo lugar, el efecto Raman es m\u00e1s d\u00e9bil que la fluorescencia y las fuentes que incluyen un alto flujo de fotones.<\/p>\n\n

Espectrofluor\u00f3metro<\/strong><\/h4>\n\n

Esto tambi\u00e9n se conoce como espectr\u00f3metro de fluorescencia\/fotoluminiscencia y se utiliza para medir la emisi\u00f3n de fluorescencia de una muestra. Existe una convenci\u00f3n general de que el espectrofluor\u00f3metro es un instrumento compacto de sobremesa y su tama\u00f1o es similar al espectrofot\u00f3metro. <\/p>\n\n

El lado de excitaci\u00f3n de esta unidad es similar al espectrofot\u00f3metro, lo que significa que incluye una fuente de luz blanca y un monocromador de excitaci\u00f3n. Las l\u00e1mparas de arco se utilizan como fuente de luz porque tienen un alto rango de brillo que puede ser \u00fatil para medir cualquier emisi\u00f3n de fluorescencia d\u00e9bil.<\/p>\n\n

Espectrofot\u00f3metro<\/strong><\/h4>\n\n

Este t\u00e9rmino se puede utilizar para describir una variedad de herramientas que se utilizan para medir la luz, la definici\u00f3n exacta depende del \u00e1rea cient\u00edfica o la industria. El t\u00e9rmino ‘foto’ se usa para el espectr\u00f3metro porque ayuda con la medici\u00f3n cuantitativa de la intensidad de la luz con la longitud de onda. <\/p>\n\n

La medida com\u00fan que toma este instrumento es medir el espectro de muestra de absorci\u00f3n. Aqu\u00ed es donde se lleva a cabo el escaneo del monocromador de excitaci\u00f3n, tambi\u00e9n monitorea el cambio en la intensidad de la luz cuando se transmite a trav\u00e9s de una muestra.<\/p>\n\n

Comprender la dispersi\u00f3n de la luz en un espectr\u00f3metro<\/strong><\/h4>\n\n

El haz incidente de luz blanca debe resolverse en sus longitudes de onda constituyentes antes de que pueda proporcionar informaci\u00f3n qu\u00edmica relevante sobre la estructura molecular y la composici\u00f3n de los materiales. La propiedad b\u00e1sica de absorbancia m\u00e1xima a longitudes de onda espec\u00edficas por diferentes entidades qu\u00edmicas es la base de la estimaci\u00f3n qu\u00edmica en an\u00e1lisis de laboratorio de rutina utilizando t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico \u00f3ptico r\u00e1pido.<\/p>\n\n

prismas<\/h4>\n\n

Un prisma es un bloque triangular de vidrio o cuarzo con superficies lisas y pulidas que se utiliza para dispersar el haz de luz incidente en sus longitudes de onda o colores constituyentes.<\/p>\n\n

El vidrio absorbe la luz en la regi\u00f3n UV y no se usa para estudios de absorbancia en el rango de longitud de onda de aproximadamente 200 a 350 nm. Por otro lado, el cuarzo se puede utilizar tanto en regiones visibles como UV. Sin embargo, aunque los prismas ofrecen un medio de dispersi\u00f3n de menor precio, sufren una dispersi\u00f3n no lineal en longitudes de onda m\u00e1s largas, es decir, en el extremo superior de la regi\u00f3n visible, por ejemplo, de 600 a 800 nm y las longitudes de onda dispersas parecen estar muy juntas.<\/p>\n\n

rejillas<\/h4>\n\n

Las rejillas son superficies planas en las que se graban ranuras y la distancia entre las ranuras o l\u00edneas grabadas es del orden de las longitudes de onda de la luz que se va a dispersar. Las rejillas son m\u00e1s costosas que los prismas, pero ofrecen ventajas ya que la luz dispersada est\u00e1 libre de distorsiones no lineales sobre las longitudes de onda dispersas.<\/p>\n\n

monocromador<\/h4>\n\n

Un monocromador es una disposici\u00f3n de elementos \u00f3pticos utilizados en un espectr\u00f3metro para aislar las bandas de longitud de onda deseadas para llevar a cabo el an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico.<\/p>\n\n

La configuraci\u00f3n monocrom\u00e1tica com\u00fanmente utilizada, tambi\u00e9n conocida como monocromador de rejilla Czerny-Turner, se describe brevemente. Los componentes principales comprenden:<\/p>\n\n

Ranura de entrada:<\/strong> la luz de banda ancha de la fuente de luz se colima en un haz angosto seg\u00fan el ancho de la rendija de entrada que luego se conduce a un espejo c\u00f3ncavo que refleja y extiende el haz sobre la superficie de la rejilla.<\/p>\n\n

Rejilla:<\/strong> la rejilla dispersa el haz incidente en sus longitudes de onda constituyentes. Una rejilla fija dispersa el haz incidente en un patr\u00f3n definido. Por otro lado, la rejilla se puede girar sobre su eje central para expandir el patr\u00f3n de difracci\u00f3n para cubrir bandas anchas de longitud de onda. El haz disperso reflejado es conducido al segundo espejo c\u00f3ncavo.<\/p>\n\n

Ranura de salida:<\/strong> la luz dispersa reflejada llega a la rendija de salida que se encuentra en el plano focal del segundo espejo c\u00f3ncavo. El ancho de la rendija de salida se puede fijar o variar para obtener una mayor intensidad de luz para determinaciones sensibles. Sin embargo, el ancho de la rendija de salida debe optimizarse para obtener lo mejor de una mayor intensidad del haz y, al mismo tiempo, evitar la dispersi\u00f3n en la banda de longitudes de onda del haz aislado.<\/p>\n\n

Para aislar la banda de longitud de onda de inter\u00e9s y seleccionar el ancho \u00f3ptimo de la rendija de salida, siempre es \u00fatil realizar mediciones de absorbancia de prueba antes de realizar las observaciones finales en condiciones \u00f3ptimas.<\/p>\n\n

Fuente<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Es un hecho bien conocido que la luz blanca ordinaria se compone de una mezcla de diferentes longitudes de onda o colores. Todos estamos familiarizados con los diferentes colores del arco\u00edris que, de hecho, son diferentes colores que comprenden la luz blanca. La luz blanca rara vez se usa como tal en el an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico,<\/p>\n

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