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El espectro de una lámpara de mercurio y determinar la longitud de onda de un laser color verde, con un espectrómetro se realizaron diferentes lecturas de ángulos de el espectro de diferentes fuentes luminosas, para luego medir el índice de refracción para dos colores diferentes emitidos por el gas de Hg.

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Cálculo de la longitud de onda del espectro del mercurio a traves de un rendija

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Cálculo de la longitud de onda del espectro del mercurio a traves de un rendija

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a=3333 nm separación entre las rendija
m=±1, ±2, ±3

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Cálculo del índice de refracción para cada color en el prisma

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Cálculo del índice de refracción para cada color en el prisma

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θ=60° angulo del prisma
Ángulos en radianes.

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Observar un espectro de emisión continuo y otro de líneas.
-Determinar la longitud de onda de un láser de color verde
-Medir el índice de refracción de un prisma para dos colores

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Con las luces principales del laboratorio apagadas para poder observar el espectro de manera correcta. se utiliza el espectrómetro, y la rejilla de difracción y la lámpara de mercurio. Girando la mesa del espectrómetro hacia la izquierda hasta que aparezca la primer linea violeta y este tomamos el angulo a la izquierda del cero, luego girando hasta que aparece la linea verde y hasta que aparece la linea amarilla. Se repite el proceso hasta ver por segunda vez los mismos colores. Y después se gira a la derecha.

En segundo lugar, se utiliza el prisma. se calibra el espectrómetro haciendo coincidir el cero del nonio con el 0° del circulo graduado. Luego se prende la lampara y se calibra el lente hasta que se tenga una linea delgada vertical derecha y y con buen enfoque. Se coloca el prisma en la mesa de manera que la cara opaca quede al lado izquierdo y al cara transparente paralela al objetivo del telescopio. Se empieza a girar el telescopio hacia la izquierda hasta observar el espectro continuo de manera que la linea reticular este superpuesta en el color amarillo.

Finalmente en el espectro de lineas, con el montaje anterior pero esta vez con la lampara de mercurio y procedemos a observar el espectro de lineas del mercurio, donde se observan una linea violeta, dos lineas amarillas muy juntas. se toman estos ángulos y con los datos y las ecuaciones calculamos el indice del prisma para los dos colores.

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Espectrómetro
Lámpara de Hg y soporte
Prisma
Lámpara
Fuente F
Lupa
Triplex 10x14

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Para una lámpara de luz amarilla se observa un espectro de emisión continuo y para una lámpara de Hg se observa un espectro de líneas.

Se determinaron las longitudes de onda para la lámpara de Hg en sus dos módulos, girando a la derecha y a la izquierda.

El valor del índice de refracción medido, tuvo valores cercarnos a 1,66.

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Los prismas se caracterizan por su ángulo de desviación mínima d. Esta desviación mínima se logra mediante el ajuste del ángulo de incidencia hasta que el rayo pase a través del prisma paralelo a la parte inferior (base) del mismo.

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Un rayo incidente sobre una superficie reflectante, será reflejado con un ángulo igual al ángulo de incidencia. Ambos ángulos se miden con respecto a la normal a la superficie

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Se observó que el espectro de una bombilla ordinaria, a diferencia de la lámpara de mercurio, consiste en una gama continua de colores brillantes sin líneas definidas. Esto se debe a que la fuente de luz es un filamento caliente y no un gas que contiene un elemento específico.
En el Hg, se aprecian varias de las posibles emisiones porque la muestra contiene muchos átomos de Hg que se encuentran en diferentes estados de energía iniciales y alcanzan diferentes estados de energía final. Estas diferentes combinaciones conducen a emisiones simultáneas en diferentes longitudes de onda.

Por otro lado, el índice de refracción calculado, tiene valores cercanos a 1,66

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Ángulos y longitud de onda para cada color y módulo del espectro de mercurio.

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Ángulos y longitud de onda para cada color y módulo del espectro de mercurio.

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Un prisma de refracción tiene una adecuada geometría para ilustrar la dispersión, y el uso del ángulo de desviación (Ángulo que forma el rayo refractado y la proyección del rayo incidente.) mínima proporciona una buena manera de medir el índice de refracción de un material.

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La dispersión de la luz consiste en la separación de la luz en sus colores componentes debido a que las distintas radiaciones que componen una luz compleja se propagan con distintas velocidades en los distintos medios transparentes, y en consecuencia, experimentan un ángulo de refracción diferente.

Así, las distintas radiaciones que componen la luz blanca emergen separadas del prisma formando una sucesión continua de colores que denominamos espectro de la luz blanco.

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Espectroscopía: la interacción de la luz y la materia (artículo) | Khan Academy. (s. f.). Khan Academy. https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/electronic-structure-of-atoms-ap/bohr-model-hydrogen-ap/a/spectroscopy-interaction-of-light-and-matter

HyperPhysics. (s. f.). http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

HyperPhysics. (s. f.-b). http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

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Emitidos por sólidos, líquidos o gases densos que se encuentran a temperaturas elevadas, y están relacionados con la radiación del cuerpo negro. El aspecto cualitativo general de estos espectros es el mismo si las sustancias se encuentran a la misma temperatura, y sólo difieren en su intensidad relativa. Los espectros continuos casi no aportan información sobre la composición química de las sustancia

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Relaciona los índices de refracción n de los dos medios, con las direcciones de propagación en términos de los ángulos con la normal. La ley de Snell se puede derivar del principio de Fermat o de las ecuaciones de Fresnel.