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Componentes del espectrofotómetro

Aunque los tipos de componentes y los dispositivos pueden cambiar dependiendo de la marca que los fabrique, el principio fundamental del funcionamiento del espectrofotómetro es básicamente el mismo. A continuación tienes una lista con algunos de los componentes clave que hacen posible medir la transmitancia.

Ilustración de los componentes de un espectrofotómetro. De izquierda a derecha, una fuente lumínica emite la luz; unas flechas representan la dirección en la que viaja. Estas flechas apuntan hacia la derecha, a un colimador, que se representa como una lente ovalada que la luz atraviesa. Después, las flechas apuntan de nuevo hacia la derecha y la luz atraviesa un monocromador en forma de prisma. Desde el monocromador, la luz se dispersa en un campo más amplio que muestra todas las longitudes de onda, representadas por los distintos colores. La luz alcanza un selector de longitud de onda o una rendija, de manera que solo se deja pasar una longitud de onda concreta representada en este caso como una línea de luz amarilla. La línea amarilla atraviesa una cubeta cilíndrica que contiene la muestra de la solución. A la izquierda de la cubeta está la I 0 y a su derecha, la I t. Al final del espectrofotómetro hay una célula fotoeléctrica o un detector que mide la intensidad de la luz que atraviesa la cubeta. El resultado se muestra en una pantalla digital, también llamada medidor.

Figura 1: Componentes del espectrofotómetro. La luz emitida por la fuente pasa a través de la ranura, que solo permite pasar una longitud de onda determinada. Parte de esa luz atraviesa la muestra situada en la cubeta y el detector mide la intensidad al otro lado.

Componentes más importantes

  • Fuente de luz: Una bombilla situada en el interior es el punto de origen de la luz que usaremos para la medición.
  • Colimador: Puede ser un espejo o una lente, dependiendo de la configuración del instrumento. Su función es «doblar» la trayectoria de la luz de manera que los fotones viajen paralelos los unos a los otros.
  • Prisma: Algunos instrumentos cuentan con una rejilla de difracción en lugar de un prisma, pero su función es la misma. Tanto los prismas como las rejillas de difracción refractan la luz para separar sus distintas longitudes de onda. Al girar el prisma, se cambia la longitud de onda que incide sobre la ranura de la rejilla de entrada, de tal manera que el usuario puede elegir la longitud de onda con la que quiere trabajar.
  • Ranura o apertura: Algunos instrumentos permiten regular el tamaño del hueco por el que pasa la luz (el valor del ancho de la ranura). Solo la luz que pasa por el hueco puede llegar a la muestra. Esto permite seleccionar un conjunto específico de longitudes de onda. Los instrumentos de investigación de cierta calidad suelen permitir al usuario controlar el tamaño de la apertura para ampliar el rango de longitudes de onda que pueden llegar a la muestra.
  • Soporte para la muestra: ¡Aquí es donde va la cubeta!
  • Detector: Lo más normal es que sean células fotovoltaicas. Estos componentes convierten la intensidad de la luz que cae sobre ellas en una variación de voltaje dentro de un circuito, por lo que transforman la señal lumínica en una señal eléctrica que se puede interpretar mediante un programa informático.

El colimador, el prisma y la ranura forman juntos una unidad a la que llamamos monocromador.