Cazafantasmas

Autores:

Francisco Javier Pérez Barbero (javier.perez.mat@gmail.com ) y Andrés Jobacho Sánchez (ajobacho@gmail.com)

El experimento consiste en la construcción de un espectrómetro casero al que hemos llamado “Cazafantasmas”, para la dispersión de un haz de luz a través de una red de difracción (trozo de CD) y así obtener espectros y  registrarlos en un ordenador con el objeto de analizar los componentes de la fuente luminosa o de una sustancia que se coloque entre la fuente luminosa y el detector (webcam).

 


  En primer lugar hay que construir una caja de madera o cartón de unas medidas que no son importantes, pero que a modo de ejemplo puede ser de 50x30x30 cm.

 


  En segundo lugar hay de construir un espectroscopio con cartulina, un trozo de CD y una webcam que funcionará como detector, tal como se explica en el siguiente enlace y del que se puede descargar una plantilla para recortar y pegar:

 

https://publiclab.org/wiki/foldable-spec

 


  En dos caras opuestas de la caja se colocan enfrentadas una bombilla y el espectroscopio.


  En la siguiente página hay una aplicación para registrar los espectros. En ella se explica como calibrar el espectrómetro para que se represente una escala en el eje X con longitudes de onda.

 

https://spectralworkbench.org/capture

 

 

El espectrómetro casero se puede utilizar para los siguientes experimentos:


  Espectro continuo: Con una bombilla incandescente se puede observar el espectro continuo que emite el filamento. Su forma corresponde a la radiación del cuerpo negro y su máximo se encuentra situado según la temperatura de la bombilla. En este caso, su temperatura está sobre los 2800 º C por lo que su máximo se centra sobre el naranja, de ahí el color anaranjado que dan las bombillas incandescentes.


  Espectros de emisión: Con una bombilla de bajo consumo se pueden identificar líneas de emisión de los elementos que componen la lámpara, como son Mercurio, Europio y Terbio. Se pueden utilizar lámparas de color frío o cálido para ver cómo cambia la intensidad de las líneas de emisión, pero no sus posiciones.

También se puede utilizar como fuente de emisión una bombilla de vapor de sodio, que lo venden en ferreterías, para ver el espectro de emisión de este elemento.


  Espectros de absorción: Utilizando como fuente luminosa una lámpara que ofrezca un espectro continuo, como una lámpara incandescente o led, e interponiendo entre ésta y el espectrómetro una sustancia como aceite, se pueden obtener espectros de absorción. Utilizando distintos aceites se puede ver cómo varía el espectro.

En nuestro proyecto hemos utilizado el espectrómetro casero para explicar los espectros de las estrellas, nebulosas de emisión y el funcionamiento del  espectrómetro NOMAD del Orbitador de Gases Trazas (TGO), de la misión Exomars 2016.

¿Qué se pretende demostrar?

Cómo registrar los espectros continuos, de emisión o absorción con distintas fuentes de luz y sustancias.

 

Dirigido a:


    • Secundaria

    • Universidad

    Materiales necesarios:


      • Caja de madera

      • Un CD

      • Cartulina

      • Lámparas incandescente y de bajo consumo.

      •  Aceite en un recipiente transparente

      • Webcam

      • Ordenador

      Riesgos:

       

      El único riesgo que existe es el que tiene la utilización de electricidad.

      Enlaces:


        • Blog del proyecto Vacas Marcianas, apartado Espectroscopía:


        http://vacas-marcianas.blogspot.com.es/p/espectroscopia.html

         


          • Página de adquisición de espectros mediante webcam:

          https://spectralworkbench.org/dashboard

          Para saber más:


            • Blog del proyecto vacas marcianas:

            http://vacas-marcianas.blogspot.com.es/

            Observaciones:


              • La calibración del color de la webcam puede influir en la forma del espectro, pero no en la posición de las líneas espectrales.

               

              En la página https://spectralworkbench.org/dashboard, se presentan otras aplicaciones de los espectrómetros construidos con webcam