3. Espectro de absorción y emisión

Observa la imagen de la figura, representa un haz de luz solar que se hace pasar por un prisma.

Espectro luz solar Espectro solar
Imagen eb Wikimedia Commons de Joanjoc
bajo licencia de documentación libre GNU
Imagen en Wikimedia Commons de AirBa
bajo licencia de documentación libre GNU


Échale un vistazo al 
tema de Óptica y podrás recordar que el índice de refracción del vidrio es diferente para cada uno de los colores que constituyen la luz solar. Cada color (radiación electromagnética de una sola frecuencia) sufre una desviación distinta en el prisma y, por tanto, el resultado es que el prisma separa cada una de las radiaciones que componen la luz solar. Al conjunto de todas las frecuencias (o longitudes de onda) que encontramos a la salida del prisma se le llama espectro de radiación de la luz solar.

Cambiemos ahora la fuente de luz sustituyendo la luz solar por una lámpara que contiene un gas incandescente, por ejemplo, hidrógeno. Si de nuevo hacemos pasar la radiación que emite esta lámpara por un prisma para observar su espectro, a la salida encontraremos un conjunto de rayas que es característico del hidrógeno. Este conjunto de rayas constituyen el espectro de emisión del hidrógeno.

Espectro de emisión del H

Imagen en Wikimedia Commons de Merikanto, AdrignolaCC

Otra posibilidad es interponer gas hidrógeno entre el prisma y la fuente de luz. En este caso obtendremos una imagen como la de la figura, la misma pero invertida. Se trata del espectro de absorción del hidrógeno 

Espectro de absorción H

Imagen en Wikimedia Commons de JuancarcoleCC


En el siguiente vídeo puedes observar, en 56 s, una animación que representa cómo se producen los espectros de absorción del hidrógeno y oxígeno

Vídeo de alfonsocerezo alojado en Youtube

 

En relación con este fenómeno, el físico sueco Johannes Rydberg (1854-1919) fue capaz de encontrar una fórmula matemática que permitía calcular la frecuencia de cada una de las rayas observadas. 

Fórmula de Rydberg 

en esta fórmula R=1,096·107 m-1 es la constante de Rydberg. Si, por ejemplo, n1=2 y n2=3,4,5.. se obtiene una serie de longitudes de onda que se corresponden con las líneas que observamos en la parte visible del espectro, llamada serie de Balmer.