Espectroscopía#
La espectroscopia (palabra que puede escribirse con o sin tilde) es una rama de la física dedicada al estudio de la manera en que la materia absorbe y emite luz, lo que se suele traducir en una representación gráfica denominada espectro. En la Fig. 205 se muestra un ejemplo típico de este tipo de experimentos, donde se ha hecho pasar luz infrarroja a través de una muestra (gas sample) y se ha observado donde esta ha absorbido energía de la radicación.
Fig. 205 Ejemplo típico de un experimento de espectroscopia. La luz de una fuente que emite en varias frecuencias se hace pasar por una muestra. Observando y cuantificando cual es la intensidad de la luz por canal de frecuencia a su salida de la muestra se puede obtener un espectro de absorción. Si, en cambio, se observa luz que la muestra produce cuando se la irradia se obtiene un espectro de emisión.#
Como veremos la radiación en este rango de frecuencias viene asociada a las vibraciones de la materia y cada uno de los picos observados en el espectro es característico de uno o más compuestos, por lo que estas técnicas pueden utilizarse, por ejemplo, para determinar la composición de una muestra.
En una aplicación en el campo de la química, las tablas como la mostrada en la Fig. 206, son muy utilizadas ya que permite identificar grupos orgánicos dentro de un compuesto mediante su absorción infrarroja, lo que puede ser muy útil para caracterizar una nueva molécula y determinar sus propiedades físicas.
Fig. 206 Gráfica que ilustra la posición típica de varios grupos presentes en moléculas orgánicas dependiendo de su longitud de onda o su número de ondas (\(\bar{\nu}\)), que es proporcional a la frecuencia y la energía del modo.#
En este tema empezaremos discutiendo el Hamiltoniano nuclear y como resolverlo, y acaberemos discutiendo como la luz interacciona con la materia y da lugar a los espectros como el discutido en la Fig. 205.