Espectros atómicos

Espectros atómicos

Como ya hemos dicho anteriormente, la radiación emitida por los sólidos y los líquidos, suficientemente calientes, está formada por una serie ininterrumpida de colores, llamada espectro continuo.

Cuando la radiación procede de un gas, previamente excitado mediante calor o una descarga eléctrica, el espectro obtenido no es continuo, sino que está formado por una serie de rayas, cada una de las cuales corresponde a una longitud de onda determinada. Estos espectros se denominan espectros discontinuos o espectros de rayas, y son característicos para cada elemento.

Espectros de emisión
Son los que se obtienen tal y como acabamos de explicar. Primeramente se excita el gas, éste absorbe energía que, posteriormente, desprende en forma de radiación, la cual impresiona una película fotográfica, y se obtiene el espectro.

Espectros de absorción
Se obtienen cuando la luz blanca (formada por todas las longitudes de onda) atraviesa un gas. El espectro obtenido ya no es un espectro continuo, como el que corresponde a la luz blanca, sino que tiene unas rayas negras, que coinciden con las longitudes de onda absorbidas por el gas.

En 1885, el físico suizo J. Balmer observó que las rayas del espectro de emisión del hidrógeno, en la zona del visible, formaban unas series cuyas longitudes de onda se calcularon posteriormente a partir de una fórmula obtenida experimentalmente por Ritz en 1908:

donde R es una constante llamada constante de Rydberg y n es un número entero mayor que 2.

Poco después, cuando el espectro del hidrógeno se obtuvo con espectrógrafos de más calidad, se descubrió la existencia de otras series de rayas.

Theodore Lyman observó una serie de rayas en la región del ultravioleta, las cuales respondían a la expresión:

donde n es un número entero mayor que 1.

Análogamente, Paschen, Brackett y Pfund encontraron otras series en la zona del infrarrojo.

Todas las expresiones halladas se pueden englobar en la siguiente:

donde n1, y n2 son números enteros que cumplen:

Según el valor de n1 se obtiene cada una de las series:

n1 = 1 ------------- serie de Lyman

n1 = 2 ------------- serie de Balmer

n1 = 3 ------------- serie de Paschen

n1 = 4 ------------- serie de Brackett

n1 = 5 ------------- serie de Pfund

Espectro del hidrógeno con las series espectrales