Principios de análisis instrumental

i10 Capítulo 7 Componentes de los instrumentos ópticos <« Ajuste del monocromador A1 A2 A3 Ancho l l } de rejilla 1 ~ relativo 1 1 1 1 Rej ill a 1 1 . : 1 4 de --~1 l<l¡ -- salida 1 1 1 1 l~-...1 A I A2 A3 --L~--L 1 ~n~ 1 1 . 11 ¡1 1 1 1 ¡1 1 1 11 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 '-~~ A¡ A 2 A 3 2 ~~~ 1 1 1 ll 1 1 1 1 1 1 1 1 11 ~--· 1 1 1 1 l__..~ -~ ¿;: " "O "' p ] p '§ " ~ p Ancho de banda efectivo Ancho de banda efectivo Ancho de banda efectivo A 1 A2 A3 Aj uste del monocromador, A FIGURA 7.23 Efecto de la anchura de la rendija en los espectros. La rendija de entrada se ilumina sólo con A 1 , A 2 y A 3 • Las rendijas de entrada y salida son idénticas. Las gráfi– cas de la derecha muestran los cambios en la potencia emitida cuando varía el ajuste del monocromador. Al sustituir en la ecuación 7.17 y luego de reacomodar los tér– minos se tiene ~Aef 0.2987 w = -- = ----- = 0.25 mm v - l 1.2 nm/mm Es importante considerar que los anchos de rendija calculados como en el ejemplo 7.2 son teóricas. Las imperfecciones presentes en la mayor parte de los monocromadores son tales que se requie– ren anchuras de rendija más angostas que las teóricas para alcanzar una resolución deseada. En la figura 7.24 se ilustra el efecto del ancho de banda en los espectros experimentales para el vapor de benceno. Observe los detalles mucho más grandes del espectro que se obtienen al redu– cir la apertura de la rendija y al permitir, por tanto, un ancho de banda más angosto. Elección de las anchuras de las rendijas. El ancho de banda efectivo de un monocromador depende de la dispersión de la red o del prisma, así como de la anchura de las rendijas de entrada y de salida. La mayor parte de los monocromadores contiene rendijas variables de modo que el ancho de banda efec– tivo se pueda modificar. Se recomienda usar la anchura mínima de rendija cuando se deben resolver bandas de absorción o de emisión angostas. Por otra parte, la potencia radiante disponible disminuye de manera notable cuando las rendijas son angostas, y se vuelve más difícil medir con exactitud la potencia. Por con– siguiente, pueden emplearse anchuras de rendijas de salida más amplias para análisis cuantitativo y no para el trabajo cualitativo, en el que son importantes los detalles del espectro. 7C.3 Otros selectores de Longitud de onda Además de los monocromadores, en espectroscopia se utilizan otros dispositivos selectores de longitud de onda distintos. Entre estos se incluyen los policromadores, espectrógrafos, y filtros sin– tonizables acústico-ópticos. Policromadores Tal como un monocromador aísla un ancho de banda, un policro– mador aísla varios anchos de banda. En vez de una rejilla de salida como se muestra en la figura 7.16, el policromador tiene varias rejillas de salida. Un transductor de radiación se coloca detrás de cada rejilla de salida, permitiendo que se monitoreen múltiples longitudes de onda. Esta adaptación en particular es útil en algu– nos tipos de espectroscopia atómica, al permitir que las líneas de varios elementos distintos se monitoreen de manera simultánea. El monocromador, por otra parte, puede pasar una sola línea a la vez. Sólo se pueden monitorear múltiples longitudes de onda secuencialmente al cambiar rápidamente la posición de la rejilla del monocromador.