miércoles, 25 de enero de 2012

Líneas y Niveles: Descubra los Datos de Espectros Atómicos en Wolfram | Alpha

Cuando estamos creciendo y aprendiendo sobre el mundo, hay momentos en que un tema o una idea realmente capta nuestra atención. Tal vez es mientras que leyendo un libro o en una conferencia dada por un buen maestro. Para mí, uno de esos momentos ocurrió durante mi primer año de escuela secundaria en clase de química del Sr. Brooks. Estábamos aprendiendo acerca de la estructura del átomo, y el Sr. Brooks hizo una demostración para nosotros. Apagó las luces en el aula y puso un tubo de descarga de hidrógeno. El tubo brillaba con una luz de color rosa. A continuación, el Sr. Brooks puso un prisma delante del tubo de descarga que brilla intensamente, y varias líneas verticales de luz aparecieron en el pizarrón detrás del prisma.

En ese momento, yo no comprendía muy bien que el voltaje aplicado a través del tubo de descarga era el que excitaba a los electrones alrededor de los átomos de hidrógeno. Pero recuerdo claramente la intensa curiosidad que sentía por el fenómeno que estaba presenciando. Por tanto anuncio con cierta nostalgia la incorporación de la base de datos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología  de espectros atómicos (NIST) a Wolfram|Alpha.

La investigación de los espectros atómicos contribuyó significativamente a nuestra comprensión de la estructura atómica y son descritos por la fórmula de Rydberg. Además, los espectros atómicos son utilizados por los astrónomos para clasificar y determinar la composición de las estrellas. Hoy en día, la base de datos del NIST se ha convertido en el conjunto más completo y fiable de datos de espectros atómicos e incluye información sobre las líneas espectrales y niveles atómicos de energía asociados con muchos elementos e iones. Todos estos datos ahora se pueden encontrar en Wolfram|Alpha, incluido el espectro visible de hidrógeno.
Click the image to see the full resultsHaz click en la imagen para ver los resultados completos.

Y, mientras yo no me di cuenta en ese momento, hay muchas más líneas de emisión de las que pueden ser visto por el ojo humano en el "espectro del hidrógeno atómico" completo. Al igual que en el espectro visible, Wolfram|Alfa dibuja todo el espectro atómico de todos los elementos y los iones en la base de datos del NIST, incluyendo etiquetas de identificación de la región electromagnética en el que residen. Wolfram|Alpha también permite al usuario "acercarse" a una región particular en un subpod y alternar entre las líneas de trazado de longitud de onda, frecuencia o energía. Y con la opción "Show oscillator strength" , aparecerá una gráfica de los puntos fuertes del oscilador de las líneas espectrales, que indica que las transiciones tienen más probabilidades de ser detectados. Wolfram|Alpha también ofrece una información más detallada acerca de cada línea en una tabla (ordenados por la región electromagnética en el que residen), que muestra los niveles de energía correspondientes, la fuerza del oscilador y la probabilidad de transición.



Hydrogen atomic spectrum

Es posible que desee saber más acerca de los niveles de energía que componen el espectro que se está estudiando. Intente algo así como “sodium II energy levels”, y Wolfram|Alpha muestra una tabla de los niveles de energía para el estado de ionización del sodio ordenados por número de onda, la energía o frecuencia. Las configuraciones electrónicas correspondientes y el símbolo de período a la que pertenecen se muestran.
Sodium II energy levels


A medida que la amplitud de los conocimientos científicos y técnicos contenidos en Wolfram|Alpha crece, se está convirtiendo en una referencia para una amplia gama de personas. Quién sabe, tal vez Mr. Brooks hará referencia a Wolfram|Alpha la próxima vez que demuestre el espectro del hidrógeno visible a un nuevo grupo de estudiantes curiosos.

fuente y más información aquí

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