Imagen: ¿Cómo es el espectro de emisión de un relámpago?

Denis Joye capturó esta imagen durante una tormenta eléctrica en París. Es notable la foto porque muestra el relámpago, más aún porque cuenta con las lineas discontinuas de colores, estas son lineas espectrales de átomos e iones del aire.

¿Cómo se obtienen fotos así?

Él utilizó una rejilla de difracción de 540 lineas/mm (qué se pueden comprar en linea) en frente de la lente de su cámara. Por lo general, una diafragma-extra y delgado es necesario para obtener buenas líneas espectrales. Afortunadamente, la delgada línea del relámpago hace que el diafragma-extra sea innecesario.

Así, podemos ver un espectro de emisión bien definido y sobrepuesto a la luz blanca (continúa) del relámpago.

¡Más física... Más!

Un rayo es una serie rápida de descargas eléctricas entre el suelo y una o varias nubes. los detalles del mecanismo del fenómeno no están completamente entendidos. Pero si sabemos que la corriente del rayo es decenas a cientos de amperes. Tal corriente calienta rápido la columna de aire circundante (de unos cm de ancho y cientos de metros de largo) alcanzando temperaturas entre 20 a 30 mil grados centígrados, que es varias veces la temperatura de la superficie solar.

A estas temperaturas las moléculas del aire son disociadas, los átomos y iones forman plasma. Entonces, el espectro de la derecha en la imagen muestra líneas de transiciones electrónicas de iones de nitrógeno y átomos de hídrógeno. Tales espectros son diferentes de los que una aura boreal, pues el método de excitación y la presión del entorno (a esas alturas) es poco similar.

Así que ya tienes otra recomendación para hacer un proyecto escolar: captar espectros de emisión con tu cámara fotográfica. Puedes hacer otros proyectos similares... pero eso es tema de otra entrada para esta bitácora.