La luz es la mensajera de las estrellas. Durante más de 300 años, los astrónomos y astrónomas han estudiado el universo a través de la luz que nos llega de él. Sin embargo, no fue hasta principios del siglo XIX cuando los científicos comenzaron a descubrir qué información esconde esa luz.

En esta actividad te proponemos que aprendas a «leer la luz». Construiremos un espectroscopio y estudiaremos la luz de la misma manera que lo hacen los astrónomos y astrónomas.

Casi todo lo que los astrónomos y astrónomas saben del cosmos llega en forma de luz. La espectroscopia es la técnica mediante la cual descomponemos y registramos la emisión luminosa de los astros en todas sus longitudes de onda. El espectro de un cuerpo celeste nos aporta información crucial sobre sus condiciones físicas, su composición química, su velocidad e incluso sus campos magnéticos, entre otras propiedades.

Esta técnica consiste en hacer pasar la luz que nos llega de una estrella, como el Sol, a través de un espectroscopio, el cual la descompone en todas las longitudes de onda (o colores) que la integran. El resultado de este proceso es lo que llamamos su espectro de luz.

En principio, la luz del Sol debería mostrarnos un espectro continuo en el que no faltase ninguna longitud de onda. Sin embargo...

...Fraunhofer, físico alemán del finales del XVIII, después de un análisis detallado de ese espectro, descubrió que había algunas líneas que faltaban en ese espectro continuo.

Estas líneas son la firma espectral de los elementos químicos presentes en la atmósfera de la estrella y es consecuencia de la estructura atómica de los átomos de esos elementos. Cualquier especie química presente en la atmósfera estelar del Sol dejará su huella de absorción, o en ocasiones de emisión, inconfundible sobre el espectro continuo. Antes de las misiones espaciales, la única manera de estudiar la atmósfera solar era durante los eclipses. Y en uno de ellos, gracias a esta técnica se identificó el elemento químico Helio (He) antes de que fuera identificado en la Tierra. 

Como el Helio, todos los elementos químicos tienen su firma espectral única. Aquí tienes algunas de ellas. 

Vamos a construir un espectrocopio casero para ver el espectro del Sol e identificar algunos elementos presentes en algunas lamparas de casa.

1.   Necesidades

• Plantilla espectroscopio. 
• Cartulina negra
• Tijeras
• Cúter
• Pegamento o cinta adhesiva
• Un CD o un DVD
• Una regla

La plantilla del espectroscopio la puedes encontrar en este fichero descargable

• Plantilla espectroscopio

2.   Instrucciones de montaje

• Pega la parte posterior de la plantilla del espectroscopio sobre la cartulina negra
• Recorta el modelo por las líneas de puntos
• Recorta el orificio para la lente y haz lo mismo con el visor que hay junto a Paxi. Recorta también el hueco para CD o para DVD, según cuál vayas a usar
• Recorta las dos piezas etiquetadas como A y B
• Pega las piezas A y B sobre el hueco de la lente (entrada de luz). Asegúrate de que ambas piezas quedan rectas, paralelas y de que cada flecha apunta hacia la otra. La distancia entre las piezas A y B debería rondar el grueso de una uña.
• Ayúdate de una regla para plegar la plantilla por las líneas continuas. La cartulina negra debe mirar hacia el interior de la caja.
• Dobla las lengüetas hacia dentro para fijar los laterales.
• Usa pegamento o cinta adhesiva en cada arista para cerrar la caja.
• Inserta el CD (o DVD) con la cara sin inscripciones mirando hacia la lente.

Ya tienes montado el espectroscopio

3.   Probando nuestro espectroscopio

Podemos probar nuestro espectroscopio observando los espectros de emisión de:

• Lámparas de incandescencia
  • En este caso el espectro será continuo y muy parecido al solar. 

• Lámparas de Sodio (Na)

• Busca un tubo fluorescente, y coloca aquí su espectro de emisión. Debes marcar las líneas que aparezcan intentando que queden debajo del color correspondiente

• Haz lo mismo con un tubo de neón, de argón etc.