A lo largo de la historia el hombre se ha preguntado siempre sobre la naturaleza de las estrellas, se llegó a pensar que esta no se podía desvelar ya que con ellas no se pueden hacer experimentos. Ahora se sabe que estas conclusiones no son ciertas.
Isaac Newton experimentó poniendo un prisma que descomponía la luz en todos los colores del arco iris a gran distancia de una pantalla, aproximadamente a siete metros. De esta forma los colores se separan y se pudo observar un espectro claro, pero Newton no consiguió ver las líneas de absorción del espectro solar, que más tarde ocasionaría un importante cambio en la Física.
Después de estos experimentos Newton concluyó que la luz blanca estaba compuesta por una mezcla de colores independientes, explicando que los corpúsculos, partes componentes de la luz, excitaban el éter en vibraciones características para cada color.
Más tarde William Herschel descubrió que los distintos colores del espectro tenían distintas intensidades y encontró que la intensidad máxima para el Sol era la debida al amarillo. Al mismo tiempo Thomas Young, defensor de la teoría ondulatoria de la luz, experimentaba con una red de difracción de 20 líneas por milímetro, lo que le llevó a observar el espectro visible con claridad. Young estudió dicho espectro y determino las longitudes de onda de varios colores.
Fue Fraunhofer quien descubre la línea doble del sodio y empieza a estudiar la luz del Sol utilizando redes de difracción. Así llegó a descubrir hasta quinientas líneas oscuras en el espectro solar.
Durante varios años se intentaron explicar estas líneas oscuras y sólo fue posible cuando John Herschel y William Henry Fox Talbot analizaron la luz procedente de una llama, en la cual quemaban distintos elementos químicos. De esta forma descubrieron que, dependiendo del elemento que introdujeran en la llama, aparecían distintas líneas de absorción, que más tarde fueron identificadas con algunas líneas del espectro solar. Finalmente Gustav Robert Kirchhoff y Rober Wilhelm Bunsen llegaron a la conclusión de que cada tipo de átomo tenía su diseño en la distribución de las líneas espectrales y, relacionando este descubrimiento con el espectro solar, concluyeron que las líneas de absorción de éste eran debidas a los distintos elementos que componen la atmosfera del Sol.
Por lo tanto se puede fotografiar el espectro del Sol y otras estrellas, para obtener información sobre ellas.
El espectro de una fuente de radiación (llama, estrella,…) es el conjunto de todas las longitudes de ondas absorbidas (espectro de absorción) o emitidas (espectro de emisión) por dicha fuente.
Los espectros pueden ser continuos o discretos.
El espectro de absorción es el más usual en el estudio de la espectroscopia estelar, se explica a continuación.
Sobre un cierto átomo incide un fotón cuya energía supondremos que coincide con la misma que se necesita para hacer pasar un electrón de un nivel inferior a otro superior. Los átomos absorben esta clase de fotón dejando así una línea oscura en el espectro.
Por otro lado para conocer la temperatura de la superficie de la estrella conociendo la longitud de onda máxima de la emisión y utilizando la ley del desplazamiento de Wien.
La conclusión que podemos sacar es que si conocemos el espectro de una estrella y la comparamos con otros espectros en el laboratorio podemos averiguar la composición de la misma, hemos pasado entonces de una época en la que se pensaba que jamás se podría conocer la composición de las estrellas a una época en la que tenemos cierto conocimientos si bien conviene advertir que el firmamento siempre ha constituido un gran misterio para el hombre y aun hoy sigue siéndolo si bien gracias a los científicos estamos más cerca de conocer su naturaleza.
Preguntas:
1. Investiga qué es un cuerpo negro y qué relación tiene este concepto sobre el tema que estamos tratando.
2. Busca cuales son los componentes de un espectroscopio.
3. ¿Mediante qué tipo de reacciones producen calor el sol y las estrellas?
Bibliografía:
Química General. M.R.Fernandez J.A. Fidalgo.
Nombre: Inmaculada Muñoz Gallego.
Centro: I.E.S. Virgen de Gracia.
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