UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

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• UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
• PROYECTO
• ELABORACION DE UN ESPECTROSCOPIO
• Equipo 3
• Cruz Estrada Claudia
• Fonseca Camarillo Gabriela
• Urbina González Esperanza
• Rivera Rosas Patricia

TEMAS SELECTOS DE BIOFISICA
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ANTECEDENTES

• Aunque su fundamento, la descomposición de la luz
  blanca en los diferentes colores que la componen,
  data del siglo XVIII, debido al físico, astrónomo
  y matemático insigne Isaac Newton, no es hasta
  bien entrado el presente siglo XX en que se
  utiliza para observar, analizar y medir los
  diferentes aspectos químico-físicos (la
  temperatura, composición química, velocidad,
  etc.) de la luz.
• Para producir la descomposición de una luz
  compuesta de varis colores Newton utilizó el
  prisma, que hacía desviar de forma diferente a
  cada color (longitud de onda) al ser atravesado
  por el rayo.

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INTRODUCCIÓN

• La espectroscopia es una técnica analítica
  experimental, muy usada en química y en física.
• Se basa en detectar la absorción o emisión de
  radiación electromagnética de ciertas energías, y
  relacionar estas energías con los niveles de
  energía implicados en una transición cuántica.
• De esta forma, se pueden hacer análisis
  cuantitativos o cualitativos de una enorme
  variedad de sustancias.

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INTRODUCCIÓN

• Un espectroscopio es un instrumento destinado a
  separar las diferentes componentes de un espectro
  óptico.
• Está constituido por una rendija situada en el
  plano focal de un prisma o una red de difracción
  y un anteojo para observar el haz dispersado.

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RED DE DIFRACCIÓN

• Se utilizaron las "redes de difracción", que
  consisten en un soporte (transparente o
  reflectante) con rendijas pequeñísimas, en cada
  milímetro hay entre 500 hasta más de 1000
  rendijas que hacen que cada color del rayo de luz
  se disperse en todas las direcciones (difracción)
  primero, pero que luego en cada una de las
  longitudes de onda iguales (color) procedentes de
  cada uno de los rayos del haz de luz blanca se
  refuerce, obteniéndose un resultado pacecido al
  que se encuentra en el prisma la descomposición
  de una luz policromática en sus componentes, pero
  con mayor eficacia, con una mejor uniforme
  separación de los mismos.

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DIFRACCION de la luz blanca en un CD
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OBJETIVOS

• Construir un sencillo espectroscopio de red de
  difracción casero con el que se podrá contemplar
  el espectro de una fuente luminosa y de algunas
  sustancias como
• Clorofila de una planta.
• Aplicar los conocimientos de difracción de la luz
• Determinar longitudes de onda de un determinado
  color, con el espectrómetro.

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JUSTIFICACION

• sobre la naturaleza de la luz. el experimento del
  prisma de Isaac Newton, comprobó que cualquier
  haz incidente de luz blanca no necesariamente,
  procedente del Sol, se descompone en el espectro
  del arcoiris (del rojo al violeta), si no que
  eran los constituyentes de la luz blanca. cada
  color correspondía a un único intervalo de
  frecuencias o longitudes de onda.
• La longitud de onda de cada una de estas bandas
  era característica del elemento químico que había
  sido calentado. Por entonces, surgió la idea de
  utilizar estos espectros como huella digital de
  los elementos observados. A partir de ese
  momento, se desarrolló una verdadera industria
  dedicada exclusivamente a la realización de
  espectros de todos los elementos y compuestos
  conocidos.
• Los métodos espectrométricos Estos métodos
  emplean técnicas que se dividen en técnicas
  espectroscópicas y en técnicas no
  espectroscópicas.
• Las técnicas no espectroscópicas aprovechan
  diferentes propiedades de la radiación
  electromagnética, como el índice de refracción o
  la dispersión.

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METODOLOGIA

•  

• En este proyecto se construyo un espectroscopio
  muy sencillo y económico, pero que tiene una
  inigualable relación calidad / precio (medida por
  el poder separador de los colores).
• Su poder separador se basa en el fenómeno de la
  difracción, producido en este caso por los
  "espejitos" microscópicos para la lectura del
  láser en un compact-disc. (CD).
• En un CD hay 1000 puntos de difracción por cada
  milímetro de disco, lo que permite separar muy
  bien los colores elementales.

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METODOLOGIA

• Procedimiento
• Tomamos el esquema del espectroscopio y lo
  cortamos con las tijeras.
• El esquema recortado lo colocamos encima de la
  cartulina negra. Con ayuda del lápiz y la regla,
  marcamos los bordes en la cartulina.
• Con la regla podemos ayudarnos para hacer los
  dobleces.
• No podemos olvidarnos de hacer la ranura de la
  parte delantera. Podemos usar las tijeras (o
  mejor, un "cutter"). Debemos procurar que la
  anchura sea lo más uniforme posible (menor que 1
  milímetro de ancho).
• Tomamos ahora el CDROM, hacemos dos marcas en la
  parte exterior del disco, cortamos el CDROM por
  las marcas con unas tijeras que sean fuertes.
• El trocito de CDROM lo colocamos en el interior
  del espectroscopio, a una inclinacion aproximada
  de 45 grados.

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Esquema del Espectroscopio
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ESPECTROSCOPIO

• Este aparato nos permitió determinar en que zonas
  del espectro emite luz o absorbe luz una
  sustancia. Esto se observo realizando los
  siguientes experimentos
• 1) Colocamos nuestro espectroscopio en un soporte
  e iluminamos la rendija de entrada con la luz
  solar (pero no directamente al Sol).
• Entre la rendija y la luz colocamos una cápsula
  de Petri una con solución concentrada de
  sulfato de cobre, una solución de permanganato de
  potasio y una solución de clorofila.
• Con esta instalación pretendemos ver en que zona
  del espectro absorben luz las soluciones.
• Se observara entonces un espectro de absorción.

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RESULTADOS

• Al observar la clorofila se refleja solo el color
  verde en el disco por lo tanto absorbe todos los
  demás colores del arco iris.
• Absorbancia de la clorofila refleja la parte
  media del espectro, que correspondiente al color
  verde (500-600 nm).
• Podemos concluir que esta es la razón por la que
  las clorofilas tienen color verde.

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RESULTADOS

• En el Sulfato de Cobre aparecen los colores
  naranja, amarillo, verde y morado.
• Permanganato de potasio se ve que pasa luz en las
  zonas del rojo y el azul, mientras que aparecen
  bandas de absorción en la zona del amarillo y el
  verde
• Se observa una zona obscura en el espectro, lo
  que indica adonde está absorbiendo la luz en cada
  solución expuesta

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ESPECTRO DE LA LUZ SOLAR
El espectro del sol se observa líneas oscuras
continuas. Es generado por un gas incandescente.
Rojo oscuro C(H-alpha, 656nm) Naranja D
(Na,589nm) Verde E (Fe,527nm)
b1,b2(Mg,518nm), Azul F (H-beta, 486nm)
Morado G (Fe y Ca, 431nm).
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ESPECTRO DE LA CLOROFILA
Absorbencia de las clorofilas a y b a distintas
longitudes de onda. Puede verse que absorben los
colores de los extremos del arco iris (hacia el
azul y el rojo), pero no el verde, de lo que
procede su color.
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DISCUSION Y CONCLUSION

• Espectroscopio es un instrumento de observación
  visual que permite dispersar la luz emitida por
  un foco, descomponiéndola en las diferentes
  radiaciones monocromáticas .
• La dispersión se realiza por difracción
  (espectroscopio de red), en este caso la luz se
  dispersa en una superficie especular de muchas
  líneas muy finas, el cual tiene mayor poder de
  dispersión que un prisma, por lo que permite una
  observación más detallada de los espectros.
• En el cual el espectro visible es la porción del
  espectro electromagnético que es visible para el
  ojo humano. La longitud de onda se le llama luz
  visible.

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• En este espectro se divide los distintos colores,
  y no hay límites exactos en el espectro visible
  un típico ojo humano responderá a longitudes de
  onda desde 400 a 700 nm, aunque algunas personas
  pueden ser capaces de percibir longitudes de onda
  desde 380 a 780 nm.
• El cual se tubo que comparar con la literatura
  investigando las distintas longitudes de los
  colores observados.
• Es necesario saber que la luz blanca contiene en
  distintas cantidades todos los colores del
  espectro y que cada color tiene su frecuencia
  asociada. Es bueno saber que el ojo humano es
  sensible solo a una pequeñísima parte del
  espectro y además necesita cierta amplitud de
  señal para poder ver dicha onda. 

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REFERENCIAS

• http//pagciencia.quimica.unlp.edu.ar/spectrsc.htm
  
• http//www.cs.cmu.edu/zhuxj/astro/html/spectromet
  er.html
• http//www.cientec.or.cr/ciencias/instrumentos/esp
  ectroscopio.html
• http//www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/port
  adaMIval2.6.2.html