Niveles de Energ�a del Sodio

Espectro del Sodio

El espectro del sodio est� dominado por el brillante doblete conocido como l�neas-D del sodio, a 588,9950 y 589,5924 nan�metros. En el diagrama de nivel de energ�a se puede observar que estas l�neas son emitidas en una transici�n desde los niveles 3p a 3s. La l�nea en 589,0 tiene el doble de la intensidad de la l�nea en 589,6 nm. Tomando el intervalo de 400-700 nm como la gama visible nominal, la l�nea m�s fuerte visible adem�s de las l�neas-D, es la l�nea en 568,8205, que tiene una intensidad de aproximadamente el 0,7% de la de la l�nea m�s fuerte. Todas las otras l�neas son m�s d�biles que esa en un factor de dos o m�s, por lo que para la mayor�a de los prop�sitos pr�cticos, toda la luz del sodio luminoso viene de las l�neas-D.

La ilustraci�n de la izquierda muestra el patr�n de interferencia formado por el doblete del sodio en un interfer�metro de Fabry-Perot. A la derecha hay un esquema del origen del doblete del sodio. �Luz de Sodio de un Pepinillo El�ctrico!

El Pepinillo El�ctrico

Un ejemplo exagerado de una resistencia no-�hmica es el pepinillo el�ctrico. Se puede obtener una cantidad considerable de luz, mediante la conexi�n de la red dom�stica de corriente alterna de 120 voltios, a trav�s de un pepinillo. Despu�s del proceso de decapado, hay presente iones Na+ y Cl-. La explicaci�n est�ndar es que la corriente el�ctrica excita los iones de sodio, produciendo una luz similar al de una l�mpara de sodio.

Gracias a Brian Lucy por este ejemplo.

Las corrientes en las soluciones i�nicas, a menudo no son linealmente proporcionales a la tensi�n aplicada. Cuando se utiliza la ley de Ohm con resistencias ordinarias de carb�n, la relaci�n entre la tensi�n y la corriente es constante, pero la variaci�n de la salida de luz, sugiere que este no es el caso con el pepinillo el�ctrico. �Advertencia!. �El pepinillo el�ctrico expone a un serio peligro de descarga!

Por el color, yo hab�a supuesto que la luz del pepinillo era al menos parcialmente, luz de sodio procedente del cloruro de sodio usado en el proceso de decapado. Pero no ten�a ni idea de que fuera �luz de sodio puro! El espectro del pepinillo el�ctrico de la derecha fue tomado por Benoit Minster de Grenoble, Francia, usando un espectr�grafo Lhires II y una c�mara digital. �Es tan puro como el espectro del doblete de sodio que yo estuviera obteniendo con una l�mpara de sodio! Si no fuera por el peligro de choque el�ctrico que plantea el pepinillo el�ctrico, se podr�a sugerir como una fuente de bajo coste de luz de sodio!

Niveles de Energ�a del Sodio: Dependencia Orbital

El nivel del electr�n 3s del sodio es significativamente menor que el del 3p, debido a la mayor penetraci�n m�s all� del blindaje el�ctrico del 1s. Ambos niveles penetran lo suficiente como para ser significativamente inferiores a la energ�a del hidr�geno n=3, que tendr�an si el blindaje fuera perfecto.