Studio di spettri continui e a righe di sorgenti luminose mediante spettrofotometro Apparato sperimentale: Spettrofotometro digitale Sorgenti luminose con spettri continui (lampade, LED,…) Sorgenti luminose con spettri a righe La radiazione elettromagnetica comprende un ampio spettro di frequenze, che si estende dall’infrarosso (e oltre) ai raggi X e gamma. Lo spettro della luce visibile copre una piccola porzione, da circa 400 nm a circa 750 nm. Le sorgenti luminose (sia naturali che artificiali) possono emettere spettri continui o a righe: Esempi di spettri continui: lo spettro della luce solare lampade a incandescenza Esempi di spettri a righe: spettro dei gas rarefatti Lo spettro della luce solare Lo spettro di una lampada a incandescenza Lo spettro a righe di una lampada a vapori di Mercurio Spettri di emissione e di assorbimento Se una radiazione attraversa una sostanza che assorbe preferenzialmente certe lunghezze d’onda, nello spettro della radiazione trasmessa si avranno delle righe nere (spettro di assorbimento). Lo spettro di assorbimento può anche essere continuo, anziché con righe, se la sostanza assorbe preferenzialmente in certe regioni dello spettro. Tecniche di misure tradizionali di spettri luminosi Spettroscopi a reticolo di diffrazione o a prisma Vantaggi: ottima risoluzione Svantaggi: non misurano l’intensità, misure lunghe Principio di uno spettrofotometro digitale Fotosensore a CCD segmentato ad esempio in 2048 celle Risoluzione: circa 0.5 nm Misura dell’intensità su tutto il range esplorabile Attività possibili in laboratorio Misure di spettri di emissione continui: Lampada a incandescenza LED di vari colori Faretti alogeni Lampade fluorescenti Fibre WLS … Misure di spettri di emissione a righe Lampade spettrali (H, Hg) Lampade miscelate a vapori di Hg Spettri di assorbimento in soluzione Vari composti chimici Olio Spettro di una lampada miscelata a vapori di Mercurio Spettro di una lampada a incandescenza Spettro di un faretto alogeno a tensioni di alimentazione differenti Spettro di una lampada spia al Neon Spettro di LED “rosso” e “giallo” Spettro di emissione di una fibra WLS Misura delle curve di assorbanza di sostanze in soluzione Misurare il rapporto tra lo spettro di riferimento (acqua distillata) e quello relativo ad una soluzione, in funzione della lunghezza d’onda A = log (I0 / I) Un esempio: la curva di assorbanza di una soluzione di CuSO4 in acqua distillata Bande di assorbimento Analogo risultato ottenuto in altre condizioni Misure di trasmissione possono essere fatte anche su materiali solidi, ad esempio per valutare la “monocromaticità” di un filtro colorato. Curva di trasmissione di un filtro “rosso” Curva di trasmissione di un filtro “verde”