Espectrómetro
Nombre del equipo
Espectrómetro de Desviación Constante
Datación
Fabricada a finales del siglo XIX (aprox.)
Lugar de procedencia
Inglaterra
Marca
Adam Hilger Ltd. (posiblemente)
Estación MuSEO
Fester
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Archivo Histórico FIQ-UNL by Facultad de Ingeniería Química. UNL is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional License. Fotografía: Mariana Torres Luyo
Disciplina
Química
Área de investigación
Óptica Física / Química Analítica Instrumental
Contexto de uso y descripción técnica
La espectroscopia moderna surge a partir de los trabajos realizados en 1859 por Robert Wilhelm Eberthard Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff, profesores de química y física de la Universidad de Heidelberg, respectivamente. Kirchoff estaba interesado en los problemas de la óptica, mientras que Bunsen había trabajado anteriormente en los análisis cualitativos de elementos basados en el color de la llama.
El uso del espectroscopio permitió a los químicos del siglo XIX detectar sustancias que se encontraban en cantidades demasiado pequeñas para ser analizadas con procedimientos químicos tradicionales. Los nombres de algunos elementos como el rubidio, cesio, talio e indio fueron descubiertos por la aplicación de ésta nueva técnica de análisis, que permitía observar el color de las líneas espectrales características.
Para qué sirve
Se utiliza para la determinación de las longitudes de onda de las líneas espectrales empleando un espectrómetro graduado para longitudes de onda que pueden ser leídas directamente de la escala.
Cómo funciona
EL espectroscopio de desviación constante fabricado por la empresa londinense Adam Hilger. Consta solamente de dos tubos situados perpendicularmente: un telescopio para la observación y un colimador. Entre estos se encuentra el sistema de prismas, de forma trapezoidal, el cual puede ser movido mediante un tornillo asociado a un tambor graduado que indica la longitud de onda que se está estudiando. El sistema óptico consta de un conjunto de tres prismas unidos según ángulos adecuados, de modo que se consigue que las radiaciones que presentan un ángulo de mínima desviación salgan en dirección perpendicular a la de entrada y puedan ser observadas en el ocular. Dado que el ángulo de misma desviación depende de las características del prisma, en este caso, fijas, y de la longitud de onda de la radiación, con el movimiento del prisma se pueden ir obteniendo radiaciones monocromáticas, cuya longitud de onda se puede determinar directamente en el tambor que controla el movimiento del prisma y que ha sido previamente graduado para tal fin.
Descripción de materiales
Construido de metal macizo, está compuesto por: lente de campo, colimador, prisma y sistema de lente ocular. Tiene una lupa y una fuente de luz, ambas externas al equipo.
Trayectoria tecnológica
A partir de estos principios se diseñaron los espectrómetros usados para analizar e identificar elemento de distinto tipo en una muestra. Estos funcionan con una amplia variedad de longitudes de onda, desde rayos gamma, rayos X hasta el infrarrojo lejano.
Este instrumento se utiliza también en astronomía, permite separar la luz de estrellas en sus componentes; pero el registro del resultado de la dispersión de la luz es a través de un dispositivo digital. (Puede ser una placa fotográfica, una memoria digital, etc).
Transferido a MuSEO
Departamento de Química. Química Analítica Instrumental. FIQ-UNL
Materiales externos
Catálogos de Adam Hilger, Ltd.
Acervo Museológico do MAST (Museu de Astronomia e Ciências Afins). Brasil
Espectrómetro de Desviación Constantes. Texto extraído de B. P. LEVITT
LEVITT, B. P. (1979): Química Física práctica de Findlay. España: Editorial Reverté, S. A. pp 193-195
La determinación de las longitudes de onda de las líneas espectrales se consigue de forma muy sencilla empleando un espectrómetro graduado para longitudes de onda, que pueden ser leídas directamente en la escala. Este es el caso de los espectrómetros de desviación constante: su anteojo y su colimador están fijos según un ángulo recto, mientras un prisma especial puede girar mediante un tornillo micrométrico calibrado. La Fig. 9B.1 muestra la forma del instrumento construido por Adam Hilger Ltd. (London). El tubo colimador A va provisto de una rendija ajustable B y de un obturador sencillo C. El prisma de desviación constante D tiene la forma que se muestra en la Fig. 9B.2(a), donde se puede observar que el rayo que pasa por el prisma exactamente paralelo a la diagonal BD, emergerá formando exactamente ángulo recto con su dirección original, mientras que los rayos de otras longitudes de onda, al ser difractados de forma diferente, emergerán en direcciones diferentes. Sin embargo, para cada longitud de onda existe una posición del prisma que permitirá que uno de los rayos penetre en el anteojo E. Por consiguiente, la posición del prisma determina la longitud de onda que se observará en el centro del ocular G. La rotación del soporte giratorio que contiene al prisma se efectúa con un tornillo micrométrico, cuyo extremo agudo muy duro aprieta contra una placa de acero bruñido del brazo de transmisión unido al soporte. El tornillo va provisto de un tambor F (véase Fig. 9B.2(b)) sobre el que está grabada una escala predeterminada de longitudes de onda. La escala depende de la dispersión del prisma, aunque en cada instrumento la longitud de onda que debe leerse está directamente señalada por el índice. El enfoque del anteojo se efectúa por medio de un mando giratorio H. El objetivo del anteojo G contiene un indicador que se puede ajustar lateralmente; se le sitúa en foco girando el ocular.
Una vez que el prisma esté colocado en su sitio ya no debe tocársele aunque es preciso realizar los siguientes ajustes: (1) anchura de la rendija, (2) verticalidad de la rendija, con el fin de que la imagen de cada línea sea paralela a la rendija en el objetivo, (3) enfoque del objetivo sobre su indicador, (4) enfoque del anteojo para aumentar la nitidez del espectro -para ello debe comprobarse que es buena la separación de las líneas D del Na. La seguridad de que el instrumento está debidamente acondicionado debe comprobarse midiendo las longitudes de onda de cierto número de líneas espectrales bien definidas, como son las del sodio o las del mercurio (apéndice, tabla A8). Cuando ya la escala ha sido verificada (o calibrada) el instrumento ya se puede utilizar para determinar longitudes de onda de los espectros.