Los colores del blanco

Ficha de información
difracción e interferencia | rejillas
Los colores del blanco
Enhorabuena, ¡acabas de construir tu propio espectrómetro! La espectrometría es una de las técnicas más importantes en muchos campos cien;ficos, como la =sica, la química, la biología o la medicina entre otros. Por tanto, se han desarrollado cientos de Bpos disBntos de espectrómetros que se uBlizan a diario. No obstante, la mayoría de estos espectrómetros están basados en el mismo concepto =sico que el tuyo.
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Algunos datos importantes
A menudo se recurre a la difracción en rejillas para separar dis3ntas longitudes de onda en dis3ntas direcciones.
La mayoría de los espectrómetros se basan en este fenómeno ;sico.
La difracción de las longitudes de onda más largas (como las del rojo) es más intensa que la de las longitudes de onda más cortas (como las del azul). Por tanto, cuanto mayor sea la longitud de onda, mayores serán los ángulos de los órdenes de difracción. Los ángulos de los órdenes de difracción en una rejilla se calculan exactamente del mismo modo que en el caso de la doble rendija.
blanco
azul
verde
rojo
En comparación con la doble rendija, los órdenes de difracción que se generan en una rejilla son más brillantes y están más concentrados.
Puede producirse difracción tanto en la transmisión como en la reflexión.
difracción en una rejilla
Las longitudes de onda de la luz visible se encuentran aproximadamente entre 0,4 μm (azul) y 0,7 μm (rojo).
Rejillas y prismas
Seguramente has observado que cuando la luz blanca pasa a través de un prisma ocurre algo muy similar a la difracción en una rejilla: las dis=ntas longitudes de onda salen del prisma describiendo dis=ntos ángulos. No obstante, los conceptos Bsicos son dis=ntos en ambos casos. Mientras que las rejillas separan las longitudes de onda por efecto de la difracción, los prismas lo hacen debido a la refracción y la dispersión.
En un prisma, cada longitud de onda atraviesa el cristal a una velocidad ligeramente dis7nta. En otras palabras, el índice de refracción del cristal depende de la longitud de onda. Este fenómeno se conoce como dispersión, y produce ángulos dis7ntos de refracción en las dos caras del prisma, y por consiguiente, una separación angular de las longitudes de onda.
rojo
verde
azul
refracción en un prisma
Rejillas de difracción en acción
Espectro de una lámpara fluorescente
Photonics Explorer | FS 07.3 Diffrac@on on gra@ng
William Henry Bragg, inventor de una rejilla de refracción especialmente eficaz, afirmó que «ahora podemos ver diez mil veces más de cerca la estructura de la materia que conforma nuestro universo». Los hechos le dan la razón: cada elemento químico y cada molécula 3ene su propia huella espectral. Los espectrómetros nos permiten averiguar de qué está hecho un objeto, desde una estrella a años luz de distancia, hasta una pequeña muestra de una sustancia hallada en la escena de un crimen. Los cienUficos pueden extraer todo 3po de conclusiones a par3r de estos datos, como por ejemplo, si un bosque captado en una imagen por satélite está sano, si el agua potable o los alimentos con3enen sustancias químicas peligrosas o bacterias, o incluso si en un planeta lejano hay agua, como en la Tierra. Es imposible enumerar todas las aplicaciones que dan los cienUficos a la espectrometría, y aún quedan muchas por descubrir...
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