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• Lizette Rodríguez Vásquez

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1. MÉTODOS ÓPTICOS Son aquellos que miden la radiación electromagnética que emana o interactúa con la materia. Estos métodos, tienen como objeto, la medida de la radiación que es emitida, absorbida, o transmitida al interactuar el campo eléctrico o magnético de la radiación con los campos eléctricos o magnéticos de la materia; o bien la medida de la radiación que es reflejada, refractada, difractada, polarizada o dispersada cuando interactúa con la materia. Los métodos ópticos se dividen en espectroscópicos y no espectroscópicos. 

Espectroscópicos: miden la radiación absorbida por átomos, moléculas o iones y se conocen como métodos espectroscópicos de absorción, y según sea la radiación absorbida, se conocen como métodos de absorción de rayos X, absorción en el ultravioleta, absorción en el visible, absorción infrarroja, etc. Si se mide la radiación emitida por átomos, moléculas o iones, los métodos se conocen como métodos espectroscópicos de emisión y según sea la radiación emitida se conocen como métodos de emisión de rayos X, fluorescencia atómica fluorescencia molecular, fosforescencia que pueden ocurrir en el visible o ultravioleta.

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No espectroscópicos miden cambios en la dirección de la propagación de la luz, entre ellos se tienen la refractometría, polarimetría, medidas de reluctancia entre otros.

Actualmente el uso de métodos espectroscópicos está generalizado, debido a su rapidez, a la gran gama de instrumentación disponible y sus grandes posibilidades de automatización. En muchos casos, es Rodríguez Vásquez Karen Lizette

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posible la resolución de un problema analítico sin necesidad de recurrir a métodos de otro tipo. Interacción entre la Radiación Electromagnética y la Materia

1.1 Emisión Desde hace mucho tiempo se sabe que muchos elementos metálicos, cuando se someten a la excitación adecuada, emiten radiaciones de longitudes de onda específica. Los diferentes procedimientos analíticos que utilizan la emisión de espectros se caracterizan por el método de excitación, la naturaleza de la muestra (si es sólida o líquida) y el método para detectar y registrar el espectro producido. A ese arreglo se llama espectroscopio que es un instrumento muy útil para la ciencia moderna. Cada color componente se enfoca en una posición definida, las imágenes de la rendija de colores distintos se llaman líneas espectrales. Se acostumbra a indicar los colores por sus longitudes de onda y no por sus frecuencias, una frecuencia determinada corresponde a una longitud de onda definida.

1.2 Absorción Cuando una fuente de energía radiante, como un haz de luz blanca, se pasa a través de una solución, el haz emergente será de menor intensidad que el haz que entra. Si la solución no tiene partículas en suspensión que dispersen la luz, la reducción en intensidad se debe principalmente a la absorción por la solución. La medida en que se absorbe la luz blanca es por lo general mayor para algunos colores que

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para otros, con el efecto de que el haz emergente tiene color. Con este método se miden los parámetros de color.

Si entre la fuente incandescente y el espectroscopio se coloca un gas, al mirar se verá que el espectro ya no es continuo, es un espectro de absorción y hay líneas oscuras distribuidas en él, esas líneas oscuras contra un fondo con los colores del arcoíris son líneas de emisión inversas. Son líneas se absorción.

1.3 Fluorescencia Es un fenómeno por el cual algunas sustancias tienen la capacidad de absorber luz a una determinada longitud de onda, por lo general en el rango ultravioleta, y luego emiten luz en una longitud más larga. Dicho de otra manera, absorben fotones con una determinada energía, y liberan fotones con menor energía. Este proceso es casi inmediato, la luz es recibida y vuelta a emitir en millonésimas de segundo, por lo tanto podemos decir que la fluorescencia dura tanto como el estímulo, ya que cuando éste cesa, también cesa el fenómeno de fluorescencia. Esta es la principal diferencia con el fenómeno de fosforescencia, en el cual la luz absorbida se vuelve a emitir luego de transcurrido un cierto lapso. Se trata de utilizar un haz de luz, por lo general luz ultravioleta, que excita los electrones de las moléculas de ciertos compuestos y provoca que emitan luz de una menor energía, generalmente luz visible (aunque no necesariamente). Una técnica complementaria es la espectrometría de absorción.

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1.4 Fosforescencia Cuando son excitados, algunos cristales y también algunas moléculas orgánicas grandes, quedan en un estado de excitación durante largo tiempo. En este caso los electrones son impulsados a órbitas más externas donde se quedan “atorados". En consecuencia pasa cierto tiempo entre el proceso de excitación y desintoxicación. Los materiales que tienen esta peculiar propiedad se llaman FOSFORESCENTES, los átomos o moléculas son excitados por la luz visible quedan en estado mataestable, prolongan su excitación que a veces dura horas.

1.5 Dispersión Se caracterizan por no tener lugar al intercambio de energía como consecuencia de la interacción materia-radiación electromagnética. No se producen transmisiones entre los diferentes estados energéticos, sino que lo que realmente ocurre son cambios en la dirección o en las propiedades físicas de la radiación electromagnética. Se produce cuando un rayo de luz compuesta se refracta en algún medio quedando separados sus colores constituyentes. En el caso del arco iris, la luz se dispersa al atravesar las gotas de agua. La causa de que se produzca la dispersión es que el índice de refracción disminuye cuando aumenta la longitud de onda de modo que las longitudes de onda más largas (rojo) se desvían menos que las cortas (azul).

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1.6 Difracción En general la difracción ocurre cuando las ondas pasan a través de pequeñas aberturas, alrededor de obstáculos o por bordes afilados. Cuando un objeto opaco se encuentra entre la fuente puntual de luz y una pantalla. Cabe la posibilidad de que la materia absorba la luz o la disperse. La luz dispersada o reflejada puede terminar por salir por el frente, la parte de atrás o un costado del objeto iluminado. Hablamos de dispersión cuando las ondas penetran en la superficie externa del material, se desvían y vuelven a salir.

1.7 Refracción Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales. A este fenómeno se le llama refracción. Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.

1.8 Reflexión La luz se refleja por la superficie (lo que se llama "reflexión especular"). La reflexión se produce cuando la luz rebota directamente en la superficie externa. Pero esta reflexión puede venir acompañada de una diseminación de los rayos: en este caso, hablamos de una reflexión difusa se debe a que la superficie reflectora no es lisa y presenta una elevada heterogeneidad óptica que provoca que la luz se refleje en todas direcciones.

1.9 Rotación de la luz

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La rotación óptica se mide con un polarímetro que consta de una fuente de luz, un polarizador del que sale luz oscilando en un único plano, la cubeta que contiene el enantiómero y un analizador que permite medir la rotación de la luz.

1.10 Quimioluminiscencia Es un fenómeno por el que, en algunas reacciones químicas, la energía liberada no sólo se emite en forma de calor o de energía química, sino también en forma de luz. La quimioluminiscencia es un fenómeno que se produce cuando, en una reacción química, los electrones saltan de las capas más altas de los átomos a las más bajas.

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