Calibración espectral de un prisma

Longitudes de onda. Líneas espectrales. Lámpara espectral. Mediciones. Espectroscopia

  • Enviado por: Haussdorff
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 3 páginas
publicidad
publicidad

OBJETIVO

Determinación de la curva de calibración espectral de un prisma y su uso en la determinación de longitudes de onda de líneas espectrales de una lampara problema.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Para medir las longitudes de onda ð de las líneas de una lampara espectral, se monta un prisma, de un material de alto poder dispersivo, sobre la plataforma de un goniometro previamente ajustado. Sobre este se hace incidir un haz colimado de luz procedente de una lampara con líneas espectrales de longitudes de onda conocidas y, ajustando el prisma en un ángulo de incidencia que coincida mas o menos con el de desviación mínima de la línea amarilla-naranja del Helio se fija la plataforma con el tornillo correspondiente.

En estas condiciones, se miden las posiciones angulares de las líneas conocidas (líneas de calibración) que se dan en la Tabla I y se determinan sus desviaciones por medio de la ecuación

Calibración espectral de un prisma
(1)

donde ðð es el ángulo de referencia determinado en el ajuste del instrumento y ði son las posiciones angulares de las líneas.

Representando gráficamente en ordenadas los números de onda

Calibración espectral de un prisma
(2)

de las líneas dados en cm-1, y en abscisas las desviaciones δi sufridas por estas, se obtiene una curva de calibración que se tratara de ajustar por métodos numéricos a un polinomio de segundo o tercer grado de la forma

Calibración espectral de un prisma
(3)

Conocidos los coeficientes a, b, c, … del ajuste, es posible determinar las longitudes de onda de líneas conocidas midiendo únicamente sus posiciones angulares.

Tabla 1.

Lampara

Long. de onda (Å)

Num. de onda(cm-1)

Color de la línea

Helio (He)

6678.15

14794.2

Rojo

Hidrogeno (H)

6562.79

15237.4

Rojo

Sodio (Na)

5892.94

16969.4

Naranja

Helio (He)

5875.79

17018.9

Amarillo-Naranja

Helio (He)

5015.68

19937.4

Verde

Hidrogeno (H)

4861.33

20570.5

Azul celeste

Helio (He)

4713.26

21216.7

Azul

Helio (He)

4471.58

22363.4

Azul

RESULTADOS

Los resultados obtenidos en esta practica son los expresados en esta tabla.

Lampara (Color)

Num. de onda (cm-1)

Desv. mínimas (grad)

Helio (Rojo)

14974.20 ± 0.05

47,4417 ± 0.0008

Hidrogeno (Rojo)

15237.40 ± 0.05

47,5000 ± 0.0008

Sodio (Naranja)

16969.40 ± 0.05

47,5750 ± 0.0008

Helio (Amarillo-Naranja)

17018.90 ± 0.05

48,0083 ± 0.0008

Helio (Verde)

19937.40 ± 0.05

48,9167 ± 0.0008

Hidrogeno (Azul celeste)

20570.50 ± 0.05

49,1417 ± 0.0008

Helio (Azul)

21216.70 ± 0.05

49,3583 ± 0.0008

Helio (Azul)

22363.40 ± 0.05

49,8250 ± 0.0008

ðo = 155.3083°

Calibración espectral de un prisma
Representando gráficamente en ordenadas el numero de onda de las líneas en cm-1 y en abscisas las desviaciones sufridas por estas y ajustando por métodos numéricos a un polinomio de segundo grado obtenemos

donde la ecuación de ajuste es

ði = -557100 + 20790δ - 183.84δ2

y el coeficiente de correlación es

R2 = 0.9711

La determinación de los números de onda de las líneas del Cadmio (Cd) no pudimos realizarlas por encontrarse dicha lampara estropeada. Por lo tanto solo podemos quedarnos con este resultado.

Calibración espectral de un prisma

Vídeos relacionados