Términos biológicos

Acción y Absorción Spectra

Acción Spectra

Un espectro de acción es la velocidad de una actividad fisiológica representa frente a la longitud de onda de la luz.
En 1881, el fisiólogo de plantas alemán TW Engelmann colocó una filamentosa alga verde bajo el microscopio y se ilumina con un diminuto espectro de luz visible .
En el medio que rodea a las hebras eran móviles, aeróbicos bacterias.
Después de unos pocos minutos, las bacterias habían congregado alrededor de las porciones del filamento iluminado por la luz roja y azul.

Suponiendo que las bacterias se congregaban en las regiones donde el oxígeno se estaba evolucionó en la fotosíntesis , Engelmann concluyó que la luz roja y azul son los colores más eficaces para la fotosíntesis.
Con los instrumentos modernos, una parcela de la tasa de fotosíntesis en función de la longitud de onda de la luz produce un gráfico como este. Más preciso que Engelmann de pero contando la misma historia.

Absorción Spectra

Un espectro de absorción es un espectro de energía radiante cuya intensidad a cada longitud de onda es una medida de la cantidad de energía en esa longitud de onda que ha pasado a través de una sustancia que absorbe selectivamente.
La absorción de la radiación por una sustancia puede ser cuantificado con un instrumento llamado espectrofotómetro . Este es un dispositivo que

• produce un haz de monocromática ("de un solo color") de radiación que puede ser desplazado progresivamente en todo el espectro;
• pasa el haz a través de una solución de la sustancia, y
• mide la radiación que recibe a través de.

El gráfico muestra el espectro de absorción de una mezcla de clorofila a y la clorofila b en el rango de la luz visible.
Tenga en cuenta que ambas clorofilas absorben la luz con más fuerza en las porciones de color rojo y violeta del espectro. La luz verde se absorbe mal por lo que cuando la luz blanca (que contiene todo el espectro visible) brilla en las hojas, rayos verdes se transmite y refleja dar hojas su color verde.
La similitud de el espectro de acción de la fotosíntesis y el espectro de absorción de la clorofila nos dice que las clorofilas son los pigmentos más importantes en el proceso.Los espectros no son idénticos, sin embargo, porque los carotenoides , que absorben fuertemente en el azul, juegan un papel importante.
Los carotenoides ayudan a llenar los vacíos de absorción de la clorofila para que una mayor parte del espectro solar se puede utilizar. La energía absorbida por estospigmentos "antena" se pasa a clorofila a donde impulsa las reacciones luminosas de la fotosíntesis.

Enlace a las reacciones luminosas de la fotosíntesis .

Muchas sustancias absorben radiación ultravioleta y / o infrarrojos rayos. Espectrofotómetros están disponibles para medir los espectros de absorción en estas regiones también.

Absorción Spectra

Al igual que muchos descubrimientos científicos importantes, la observación de Fraunhofer de líneas espectrales fue un completo accidente.Fraunhofer no estaba buscando nada por el estilo;simplemente estaba probando algunos nuevos prismas del estado de la técnica que había hecho. Cuando la luz del sol fue enviado a través de una ranura delgada y luego a través de uno de los prismas, formó un espectro de colores del arco iris, tal como había esperado Fraunhofer - pero, para su sorpresa, el espectro contenía una serie de líneas oscuras. 

Oscuras líneas? Eso es lo contrario de lo que hemos estado hablando. Me has estado diciendo que los diferentes elementos crean una serie debrillantes líneas en ciertas longitudes de onda. 

Eso es lo que sucede cuando un elemento secalienta . En términos del modelo de Bohr, el calentamiento de los átomos les da un poco de energía extra, por lo que algunos de sus electrones pueden saltar hasta los niveles más altos de energía.Entonces, cuando uno de estos electrones vuelve a descender a un nivel inferior, emite un fotón -al uno de frecuencias especiales de ese elemento, por supuesto. 

Y esos fotones crean las líneas brillantes en los espectros que me mostraste. 

Exactamente - eso se llama un espectro de emisión .Pero hay otra forma en que los elementos pueden producir espectros. Supongamos que en vez de una muestra calentada de algún elemento, tiene el elemento en forma de un gas relativamente frío. Ahora digamos que una fuente de luz-- blanca que contiene todas las longitudes de onda visibles - brilla detrás de la de gas.Cuando los fotones de la fuente de luz se abren camino a través de este gas, algunos de ellos pueden interactuar con los átomos - siempre que tengan sólo la frecuencia correcta para volcar un electrón de ese elemento hasta un nivel de energía más alto. Los fotones en esas frecuencias particulares son por lo tanto absorbidas por el gas. Sin embargo, como se anotó antes, los átomos son "transparentes" para los fotones de otras frecuencias ... 

Así que todas esas otras frecuencias que vienen a través de bien. A continuación, el espectro de la luz que había sido a través del gas sólo tendría algunas lagunas en el mismo, en las frecuencias que fueron absorbidos. 

Está bien. El espectro con estas frecuencias faltantes se llama un espectro de absorción . (Tenga en cuenta que las líneas oscuras en un espectro de absorción aparecen en exactamente las mismas frecuencias que las líneas brillantes en el espectro de emisión correspondiente.) 

Y eso es lo que vio Fraunhofer? 

Sí. Bajo examen muy cuidadoso, el espectro "continuo" de la luz solar resulta ser un espectro de absorción. Con el fin de llegar a la tierra, la luz del sol tiene que pasar a través de la atmósfera del Sol, que es mucho más fría que la parte del sol, donde se emite la luz. Gases en la atmósfera por lo tanto absorben ciertas frecuencias, la creación de los 600 más o menos oscuras líneas que Fraunhofer observó. (Ellos ahora se llamanlíneas de Fraunhofer en su honor.)

Fraunhofer no estaba al tanto de todo esto, sin embargo.Nadie ofreció una explicación de las líneas espectrales hasta décadas más tarde ...