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2023/10/29

Espectroscopio casero

Un espectroscopio es un instrumento que sirve para descomponer la luz y analizar su origen. Con la ayuda de un prisma de vidrio o una rejilla de difracción podemos separar luz blanca y obtener sus componentes. En este caso, nos vamos a servir de un viejo CD o DVD para obtener una rejilla de difracción que será el componente principal de nuestro espectroscopio casero. 

Para la construcción de este instrumento hemos utilizado cartón pluma negro de 5mm de grosor, cinta de pintor y cinta americana. El hecho de que el material sea negro es fundamental para obtener la mayor oscuridad posible en el interior. 

Las medidas exteriores del instrumento son 60 x 60 x 260 mm, dejando un espacio interior de 50 x 50 x 250 mm.

 
 
En la parte frontal hay una rendija muy estrecha por donde debe entrar la luz. Es importante que podamos manipular esta rendija para hacerla más o menos estrecha en función del tipo de luz que estemos analidando. Si se trata de la luz de una lámpara la rendija será mayor. Si se trata de analizar la luz del sol, tendremos que cerrar la rendija para dejar pasar la mínima luz posible. Este abrir y cerrar la rendija se hace retirando la cinta de pintor y ajustando la apertura de la rendija en función de la fuente de luz.

 
El visor, normalmente, está colocado en el extremo contrario a la rendija de entrada de luz. En este caso hemos tenido que hacer un par de pruebas con el visor en dos posiciones distintas, buscando un mayor enfoque del espectro, pero con resultados similares.


 
Aquí puede verse el CD que hemos utilizado como rejilla de difracción. Está colocado en un ángulo de 45º aproximadamente, aunque tendrás que hacer pequeñas variaciones en la posición y el ángulo hasta conseguir el resultado deseado.

Este resultado puede parecer, en un principio, un poco decepcionante, pero después de un poco de edición, obtendremos un resultado más parecido a las espectativas.

Primero recortamos y giramos la parte de la fotografía donde tenemos el espectro.

Giramos la foto para situar el espectro de forma horizontal.

Aplicamos un poco de contraste para obtener un color negro de fondo. Aquí cobra importancia el material negro que hemos utilizado para construir el espectrógrafo. Cuanta más oscura sea la foto original, menos edición necesitaremos y, por lo tanto, menos modificaremos los colores del espectro.

Volvemos a recortar la imagen para encuadrar nuestro espectro. Este es el espectro de una lámpara de bajo consumo. Estas lámparas tenían un tubo relleno de un gas a muy baja presión al que se sometía a una diferencia de potencial. Este, concretamente, el espectro de emisión del mercurio, el gas que hay en el interior del tubo de estas lámparas, que están siendo sustituidas por las nuevas de ledes.

Este otro es el espectro de una lámpara de ledes con un tono blanco frío. Estas lámparas son muy buenas, no solo porque tienen muy bajo consumo, sino porque emiten una luz muy parecida a la luz natural, con un espectro continuo.

Este es el espectro de la luz solar en un día nublado. Vemos cómo aparecen tonos violetas que no veíamos en las lámparas domésticas. En cambio, no obtenemos amarillos ni naranjas.

Por último, este espectro es el de la llama de vela. Aquí vemos cómo predominan los tonos amarillos, naranjas y rojos sobre los azules.
 
En este artículo puedes ver el espectro de emisión del mercurio, obtenido con otro espectroscopio casero, con más detalles.

2015/05/08

Espectros de emisión de gases

Mediante un espectrógrafo casero de muy sencilla construcción podemos obtener con relativa facilidad imágenes de los espectros de emisión de lámparas incandescentes, tubos fluorescentes, llamas, luz solar, etc. En una próxima entrada mostraré cómo podemos constuir este aparato.

A continuación muestro dos espectros discontinuos que corresponden a una lámpara de mercurio:



Espectro continuo de una lámpara incandescente de filamento de wolframio: