Luz monocromática
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Desde el punto de vista de la física, la radiación monocromática es aquella que posee una única frecuencia o longitud de onda constante.[1][2] En el caso de la radiación electromagnética, cuando dicha frecuencia forma parte del espectro visible , se suele utilizar el término luz monocromática. Técnicamente, ninguna luz puede ser considerada totalmente monocromática debido a las limitaciones de la mecánica cuántica, por lo que, en realidad un haz de radiación monocromática, incluso la proveniente de los láseres o de las líneas de emisión espectral, en realidad es una estrecha banda de frecuencias.[2] Al tratarse de radiación electromagnética, posee similares propiedades que la radiación policromática, propagándose a través del vacío o de los medios transparentes sin que cambie su frecuencia. El ejemplo más representativo de este tipo de luz son los diodos láser, puesto que su longitud de onda de la banda de emisión varía sólo algunas milésimas de nanómetro.
Obtención
La radiación monocromática puede producirse mediante diversos métodos. Los primeros intensos de obtener un haz luminoso monocromático deben ser atribuidos a Isaac Newton, quien empleando un prisma óptico pudo descomponer la radiación visible de un haz de luz solar en los diferentes colores, obteniendo un abanico de múltiples colores, similar al arcoíris. Mediante el empleo de finas rendijas podía aislarse un haz de luz del color deseado que luego no podía ser descompuesto de nuevo. Esta sería una primera aproximación a la obtención de radiación monocromática.
Un segundo paso está relacionado con el empleo de las denominadas redes de difracción, que, como en el caso de los prismas ópticos, descomponen la radiación policromática en haces de radiación "monocromática" que pueden ser aislados mediante el empleo de finas rendijas. Dependiendo del número de líneas por cm de la red, se pueden conseguir mayores resoluciones en la descomposición del haz de luz blanca.[3]
Otra forma de obtención de luz monocromática, es el empleo de elementos químicos en estado gaseoso, a los que se someten a descargas eléctricas, como es el caso de las denominadas lámparas de vapor de sodio, que emiten una luz anaranjada, característica de este elemento. Este mismo efecto, dependiendo también se puede conseguir mediante el empleo de una temperatura suficientemente alta para que los átomos emitan un espectro de luz característico formado por un conjunto de líneas espectrales discretas (componentes monocromáticas). Este fenómeno constituye la base de la espectroscopia y se aprovecha en las lámparas fluorescentes y los letreros de neón.
Finalmente, los láseres son dispositivos que generan radiación monocromática y coherente mediante un proceso de emisión estimulada. La luz emitida por esto dispositivos es altamente monocromática, ya que pueden alcanzar anchuras de línea espectrales tan pequeñas como unos pocos Hz.[3]
Propiedades y usos
Cuando se hace interferir la radiación monocromática consigo misma, se obtienen franjas de interferencia visibles y estables que permiten medir distancias con gran precisión.[4][5] La definición actual del metro se basa en esta técnica.[6]
El empleo de radiación monocromática (o cuasi-monocromática) obtenidas mediante el empleo de redes de difracción está muy extendida en el análisis espectral. Estas técnicas pueden utilizar radiación que abarca desde las microondas, como en la espectroscopia rotacional, hasta los rayos gamma, como en la espectroscopia Mössbauer.[7]
