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Recursos relativos al espectro

Recursos generales

El espectro de la radiación, Carlos S. Chinea
http://casanchi.com/did/er.htm

CONCEPTOS DE TRANSFERENCIA RADIATIVA
Atenuación de la radiación en la atmósfera

http://rammb.cira.colostate.edu/wmovl/VRL/Tutorials/euromet/courses/spanish/satmet/s2720/contentf.htm

Concepto de espectro

Un tema fundamental en física y química es entender el concepto de espectro, que se entiende relativo a espectro de frecuencias (o de longitudes de onda)
El concepto es aplicable a distintos tipos de ondas: desde espectro acústico (que se puede relacionar con los ecualizadores y la representación gráfica de muchos reproductores de música), hasta espectro electromagnético (muy relacionado con espectros atómicos)

Por ello puede haber recursos relacionados con movimiento ondulatorio  (con relación directa con fenómenos como Doppler) y con óptica física

Una introducción básica está como parte del curso "Iniciación interactiva a la materia", en http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/espectros.htm, material con copyright de Mariano Gaite Cuesta

Una simulación útil para visualizar la idea de espectros atómicos de emisión es http://phet.colorado.edu/es/simulation/discharge-lamps


Fuentes de iluminación para espectro 

Se habla a veces en general de lámparas, que hay de varios tipos, pueden usar lámparas de sodio de baja presión (LPS/SOX), lámparas de mercurio ... lámparas de descarga, con gases nobles
https://en.wikipedia.org/wiki/Gas-discharge_lamp#Color

Ahí se cita
"Descarga eléctrica a alta tensión entre electrodos fríos (tubos de gases nobles)
El llenado del tubo de descarga se hace con gases nobles como son el neón, que emite una luz intensa de color rojo-anaranjado, o el helio que emite una luz de color rosa-claro, y también con vapores metálicos, especialmente el vapor de mercurio que emite una luz blanco-azulado y, mezclado con el gas neón, una luz de color azul intenso.
Las tensiones de arranque y de funcionamiento son elevadas, necesitándose de 600 a 1.000 voltios por metro de longitud. El consumo de potencia media, también por metro de longitud, es de unos 33 W, con un rendimiento luminoso de 2 ́5 a 5 lm/W"

"Descarga eléctrica a baja tensión entre electrodos calientes (lámparas de vapor metálico)
Si se introduce en un tubo de vidrio previamente evacuado una cierta cantidad de sodio sólido o mercurio líquido y un gas noble para lograr transformar el metal en vapor al producirse la descarga eléctrica, se obtiene una descarga de vapor metálico en el seno de un gas, que puede incluso provocarse a una tensión baja normal (220 V), con electrodos precalentados o calentados (cátodos calientes)"

Recurso de animaciones / simulaciones

Spectrum Tuner (italiano)
http://ww2.unime.it/weblab/ita/st/
Universitá degli Studi Messina
Original applet © by Guy McArthur
Adapted applet © 2002 by Carlo Sansotta for IFMSA WebLab

The Applet Collection
Spectrum http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/Spectrum/s.htm

¿A qué se debe la formación de los espectros atómicos de absorción y de emisión?
En la animación puedes seleccionar entre el espectro de emisión o de absorción. Puedes utilizar los botones con la flecha para avanzar o retroceder en los elementos o  escribir el número atómico y pulsar intro.
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/FlashQ/Estructura%20A/espectrostotal/spespectro.htm

Simulaciones espectros atómicos

Fourier

Fourier: Fabricacion de Ondas

http://phet.colorado.edu/es/simulation/fourier

Simulación Universidad de Colorado. Algunos derechos reservados http://phet.colorado.edu/es/about/licensing

Apps para móvil

Asociado al espectroscopio casero se puede usar el móvil, y luego hay análisis de espectro

Analizador de espectro, MazuApps Ltd https://play.google.com/store/apps/details?id=com.mazu.audio.spectrumanalyzer&hl=es
Publicidad algo molesta

Spectrum Analyzer, Raspberrywood https://play.google.com/store/apps/details?id=com.raspw.SpectrumAnalyze&hl=es


SpecScope Spectrum Analyzer, NFX Development https://play.google.com/store/apps/details?id=com.nfx.specscope&hl=es


SmartScope Oscilloscope LabNation https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lab_nation.smartscope&hl=es_419

Ejemplos

http://www.cyberphysics.co.uk/topics/atomic/spectra.htm


http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_//cuantica/experiencias/espectro/espectro.html

Espectros sonoros

Con muchos reproductores de sonido se puede ver el espectro del sonido (en el rango de frecuencias audibles). Por ejemplo VLC permite en menú Audio > visualizaciones > espectro.

Es útil visualizar el espectro para sonidos de una única frecuencia, comprobando como aparece una única raya en el espectro y al variar la frecuencia se mueve en el espectro: sería bueno mostrar eso con sonido, que considero que es didáctico, y luego extrapolarlo a ondas electromagnéticas.

Sería algo del estilo de las imágenes que se muestran en este programa (no es libre y no funciona en ubuntu  con wine no va bien http://www.64bitprogramlar.com/spectrum-analyzer-pro-live-2011-22679.html). Un ejemplo libre es http://www.sonicvisualiser.org/, que es bastante más complejo pero tiene opción de espectro. Se puede ver la señal (sinusoidal, donde se aprecia periodo y frecuencia) y el espectro al mismo tiempo.

>>Si no se tiene permisos para instalar en windows, no hay versiones portables, pero se puede usar una versión antigua  https://code.soundsoftware.ac.uk/projects/sonic-visualiser/files, por ejemplo versión 2.2. está como zip y una vez descomprimido es ejecutable.

Un sitio donde descargar ficheros mp3 con un único tono  http://jetcityorange.com/musical-notes/

Un ejemplo útil con frecuencia creciente en http://www.dogstar.dantimax.dk/testwavs/3stepoct.zip (Compliled May-June 2002 by Fred Nachbaur)

Espectros de emisión electromagnéticos

Para entender los modelos atómicos es necesario ver un espectro: a falta de un tubo de gas y un espectroscopio, se pueden mostrar imágenes a los alumnos.
En wikipedia se pueden encontrar algunos ejemplos (ver licenciamiento asociado)
http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_spectral_series

En algunos aparece el fondo negro (que sería lo real, son saltos cuánticos y solamente se emiten frecuencias discretas), y en otros aparece un fondo coloreado; suele ser para orientar su posición en el rango espectral, aunque también puede ser para indicar que esas líneas están dentro del espectro "contínuo" emitido por un objeto como el Sol, debido a su temperatura.

Espectro solar (tomado de este enlace de la NASA)
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/lessons/xray_spectra/worksheet-specgraph2-sol.html
Emisión Hidrógeno y Helio, se pueden reconocer en el anterior
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/lessons/xray_spectra/images/spectra.jpg

Emisión de Hidrógeno sobre fondo negro, solamente espectro visible 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/Emission_spectrum-H_labeled.svg
Emisión de Hidrógeno sobre fondo negro, remarcando que hay partes fuera del rango visible (tomado de http://www.unlu.edu.ar/~qui10017/Quimica%20COU%20muestra%20para%20IQ10017/cap1.htm, licenciamiento no detallado)
http://www.unlu.edu.ar/~qui10017/Quimica%20COU%20muestra%20para%20IQ10017/cap1/image013.jpg


Emisión Nitrógeno

Emisión Hierro
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Emission_spectrum-Fe.png

Espectros tomados de http://writescience.files.wordpress.com/2012/11/atomicspectra.png en la página http://writescience.wordpress.com/2012/11/21/in-living-color/



Espectros de varios elementos (tomados de http://www.unlu.edu.ar/~qui10017/Quimica%20COU%20muestra%20para%20IQ10017/cap1.htm, licenciamiento no detallado)
http://www.unlu.edu.ar/~qui10017/Quimica%20COU%20muestra%20para%20IQ10017/cap1/image015.jpg
Varios espectros tomados de http://s241.beta.photobucket.com/user/quimarchivos/media/Laboratorio/espectros.jpg.html (licenciamiento no detallado)
http://i241.photobucket.com/albums/ff256/quimarchivos/Laboratorio/espectros.jpg
http://i241.photobucket.com/albums/ff256/quimarchivos/Laboratorio/espectros2.jpg

Espectros de estrellas

Tomado de wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_class), la fuente es la NASA
Son espectros de absorción
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Obafgkm_noao_big.jpg
Espectro del Sol (de tipo espectral G2), con las líneas de Fraunhofer (tomado de http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fraunhofer_lines.jpg)




Subpáginas (1): Espectroscopio casero
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