Espectro de emisión y absorción de un átomo

La luz puede pensarse como un conjunto de pequeños paquetes de energía llamados fotones. Cada fotón tiene una energía determinada, asociada a su frecuencia y longitud de onda, que en el espectro visible percibimos como un color.

Los electrones de un átomo solamente pueden encontrarse en determinados niveles de energía. Cuando un átomo recibe un fotón con la energía exacta para que un electrón pase a un nivel superior, puede absorberlo. Este proceso se denomina absorción.

Después de un tiempo, el electrón puede regresar a un nivel de menor energía. Al hacerlo, el átomo libera la diferencia de energía en forma de un fotón. Este proceso se denomina emisión.

Cada elemento químico tiene sus propios niveles de energía y, por lo tanto, absorbe y emite luz en determinadas longitudes de onda. Esto permite identificar los elementos químicos a partir de la luz que absorben o emiten, como si se tratara de una huella dactilar.

Podemos estudiar estos fenómenos de dos maneras:

• Espectro de absorción: cuando la luz blanca atraviesa un gas de átomos, estos absorben determinadas longitudes de onda. Al analizar la luz que atravesó el gas, observamos un espectro continuo con líneas oscuras correspondientes a las longitudes de onda absorbidas.
• Espectro de emisión: cuando los átomos de un gas son excitados, por ejemplo, al calentarlos, sus electrones pueden pasar a niveles superiores de energía. Cuando regresan a niveles inferiores, emiten fotones de determinadas longitudes de onda. Esto produce un espectro de líneas brillantes característico de cada elemento.

En astronomía, el análisis de estos espectros permite identificar los elementos químicos presentes en las estrellas y otros objetos celestes.

Como se miden los espectros de emisión y absorción

Espectros de emisión de gases que contienen distintos átomos

Espectros de emisión de distintos elementos químicos y espectro del Sol que también contiene lineas pero en absorción.