Espectroscopio de Difracción

Espectroscopio de Difracción
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Espectroscopio de Difracción, para hablar de este instrumento como un todo, es necesario desglosar los términos que lo componen para que, de esta manera, podamos entender de una forma mucho más clara en qué consiste su funcionamiento y a que se debe el uso que se le da a esta herramienta.

Espectroscopio de Difracción

Espectroscopio de Difracción

En primer lugar hablaremos de la Física, esta es una ciencia, quizás la más antigua de la que se tenga registro y de la cual se desprenden muchas otras disciplinas científicas trascendentales que deben su origen a la ya antes mencionada.

Se encarga del estudio detallado, profundo, teórico y experimental de todos y cada uno de los fenómenos que suceden a nivel natural y universal. Estudia aspectos como la materia, la energía, el espacio y el tiempo, y la forma en cómo estas pueden relacionarse y conformar un conjunto de leyes inquebrantables por las cuales se rige el universo entero.

El conocimiento de la física es hoy la base de toda la pirámide científica, sobre la cual están construidas ciencias milenarias y muy relevantes para la humanidad, como la astronomía, las matemáticas, la geografía, entre muchas otras;

que a lo largo de los años han dado al mundo una mejor comprensión de todos los fenómenos que ocurren en la naturaleza y en el universo entero. Desde hace siglos, e incluso milenios, hombres y mujeres han dado aportes valiosos al desarrollo de esta ciencia, hombres como Isaac Newton, Albert Einstein, Carl Sagan, Stephen Hawking, Galileo, Michael Faraday, entre muchos otros;

fueron corriendo en el transcurso del tiempo, el velo que separaba a la humanidad del conocimiento científico de cómo funciona el universo, más allá de las primitivas explicaciones que basaban sus argumentos en historias religiosas.

A partir de aquí, lo demás fueron descubrimientos tras descubrimientos; teorías tras teorías; algunas confirmadas siglos después, otras complementadas, otras agrandadas y otras

sencillamente nunca comprobadas, pero que sin duda han aportado lo suficiente, como para que hoy en  día la tecnología y el conocimiento hayan alcanzado un auge nunca antes visto en la historia de la humanidad,

una ciencia que ha formado una civilización mundial y una raza inteligente, en el vasto universo que rodea el diminuto punto rocoso, como lo es este planeta, que lejos de ser el más grande, es hasta ahora el único en el cual se sepa que existe vida, y no solo eso, sino que además es inteligente.

Teorías como La Relatividad Especial de Albert Einstein, ayudaron a comprender conceptos tan abstractos y confusos como el tiempo, el espacio, la energía y la materia, agregando un ingrediente nunca antes tomado en cuenta con tanta seriedad y fascinación:

La Luz.

La Teoría de la relatividad permanece vigente y aún se siguen estudiando sus postulados y fundamentos. A través de esta teoría se sabe que el tiempo no es uniforme, sino que puede deformarse y alterarse; algo increíblemente fascinante y desconcertante para la mente común. Factores como la gravedad o la velocidad, son algunos de los cuales podrían alterar el espacio y el tiempo simultáneamente, ya que esta teoría  explica que el tiempo y el espacio es fundamentalmente lo mismo.

Isaac Newton y sus tres famosas grandes leyes, a través de las cuales comenzaron los estudios serios y disciplinados acerca de la gravedad y de las distintas fuerzas que pueden afectar a un objeto en particular, los efectos de reacción ante la alteración de un estado de reposo de un cuerpo, entre otros; son apenas la punta de un gigante iceberg físico de proporciones titánicas. Y es en esta ciencia, en la Física en la cual se pueden estudiar fenómenos como la difracción.

La Difracción

En el mundo físico y natural, existen muchos elementos que se desplazan en el espacio en forma de ondas; ahora bien, ¿qué es una onda? Las ondas son la propagación de la energía a través del espacio y el tiempo, en forma de perturbación del mismo; esta puede ser en forma líquida, de luz, de fuerza, entre otras. Estas ondas pueden ser desviadas por alguna fuerza externa, a lo cual se le conoce como difracción.

El espectroscopio

El espectroscopio

El espectroscopio es un instrumento que sirve para descomponer un haz de luz en sus diferentes espectros; para esta función, hará uso de dos cosas, según el modelo de espectroscopio que se utilice; ya sea descomponer la luz a través de un prisma, o a través de una red de difracción. Para este caso en específico nos centraremos principalmente en este último tipo de espectroscopio.

Un espectroscopio de difracción funciona, suplantando el prisma por una red de difracción la cual consiste en una pequeña pieza de metal o de vidrio que se coloca delante de la cámara por donde pasará el haz de luz que se desea analizar.

Esta pequeña red, posee en su superficie una gran cantidad de líneas paralelas, que se encuentran muy cerca una de la otra;

estas han sido talladas mediante el uso de diamantes, cuya estructura final permite descomponer la luz de manera mucho más eficiente que como lo haría un prisma. De esta forma los resultados son más específicos y es mucho más sencillo el análisis y el estudio que se desee hacer.

En esta imagen podemos notar la longitud de onda que corresponde a cada espectro de la luz, el cual está representado en un color diferente.

Estos datos tan amplios y tan específicos son más complejo de obtener y de estudiar mediante el uso de un espectroscopio de prisma común, sin embargo, con el uso de uno que utilice una red de refracción, tal como lo vimos con anterioridad, es más detallar y determinar estos datos que a continuación se muestran a la derecha.

Un espectroscopio especializado es capaz aún de detectar elementos de la luz mucho más complejos que solo el color y la longitud de onda del mismo, ya que incluso, este puede determinar la temperatura de la luz en cada uno de estos espectros, el movimiento, la edad e inclusive el volumen que tiene su respectiva masa.

Por lo cual este instrumento, a pesar de parecer sencillo a simple vista es más complejo de lo que parece, pudiendo ser capaz de estudiar uno de los elementos de la física más controversiales y estudiado en los últimos siglos: la Luz.

La luz que se examina en un espectroscopio de este tipo puede arrojar resultados diferentes, los estudios científicos han demostrado que, la luz blanca se descompone y se comporta de forma diferente a la luz amarilla o a la luz proveniente del sol, por lo que al ser analizadas, estas aportarán datos específicos y en cierta manera diferentes de acuerdo a sus características inherentes a ella en particular.

Ahora bien, más allá de la red de difracción de un espectroscopio, ¿de qué otras piezas y qué otras características posee este instrumento?

Pues bien, además de la red de difracción, este aparato está compuesto en gran parte por una especie de telescopio, el cual a su vez posee lentes con diseños acromáticos, para que no interfieran en la descomposición de la luz y la visibilidad del espectro resultante sea lo más nítida posible;

un colimador, que permite convertir un haz de luz que sea totalmente divergente a uno paralelo, de manera que la dirección y las propiedades del haz de luz se homogenicen y de esta forma obtener mejores y más precisos resultados. Finalmente todo esto es unido a una base, generalmente de metal sobre la cual se apoya el dispositivo.

Conclusión

El conocimiento de las longitudes de ondas y de los diferentes espectros resultantes de la luz han sido uno de los avances relevantes en términos científicos para la humanidad, es a partir de descubrimientos de este tipo que se ha descubierto y luego estudiado la aplicación práctica de elementos como los rayos X, la luz UV, la cual corresponde a una pequeña longitud de onda en el rango de los diferentes espectros de la luz;

o de la luz infra roja, la cual hoy en día es ampliamente utilizada en diversas áreas y para diversos y muy variados fines.

Por tal motivo, el avance de la ciencia, el conocimiento científico y el trabajo de hombres que aportaron su vida al estudio de la física, la madre de las ciencias, es que en la actualidad se ha alcanzado el auge tecnológico y científico que hoy conocemos,

el desarrollo del espectroscopio de difracción es simplemente el resultado de un arduo estudio, de un trabajo inagotable y de la pasión del hombre por seguir indagando e investigando a lo desconocido.

Además de esto, se trata del estudio de la luz, un elemento natural que podemos observar a diario, que está presente en muchas de las áreas de nuestra vida;

a través de instrumento como el espectroscopio, podemos dilucidar la complejidad que posee la luz, la cual va más allá de simplemente iluminar y de hacer visible las cosas. Es parte de la ciencia, lo complejo, muchas veces es simple; y lo que parece simple, es más complejo de lo que frecuente pensamos o entendemos.