Pregunta 161 · FIR 2022 · Técnicas instrumentales de análisis

Por qué es la correcta y por qué no las otras

En espectrometría atómica hay tres causas clásicas de ensanchamiento de línea: natural, Doppler y por presión (colisiones). Solo dos dependen de la temperatura. Al subir la T, los átomos se mueven más rápido y en todas direcciones respecto al detector. Unos se acercan y otros se alejan, y la longitud de onda emitida o absorbida se desplaza en ambos sentidos: es el efecto Doppler, cuya anchura crece con la raíz de T/M. La mayor agitación térmica también aumenta la frecuencia de colisiones entre átomos o con otras especies. Esas colisiones acortan la vida del estado excitado y perturban sus niveles energéticos, lo que ensancha la línea por presión (efecto Lorentz/Holtsmark).

Por qué no las otras

• 2. Ensanchamiento natural y Doppler: el Doppler sí depende de T, pero el natural no. Procede del principio de incertidumbre (vida media del estado excitado) y es intrínseco, independiente de la temperatura.
• 3. Efecto Planck y presión: el ensanchamiento por presión sí depende de T, pero no existe un «efecto Planck» de ensanchamiento. La constante de Planck relaciona energía y frecuencia, no explica la anchura de línea.
• 4. Natural y Planck: ninguno vale. El ensanchamiento natural es independiente de la temperatura y el «efecto Planck» no es un mecanismo de ensanchamiento de líneas.

Clave para el FIR: Ensanchamiento de líneas atómicas: natural (incertidumbre, no depende de T), Doppler y presión/colisiones (ambos aumentan con la temperatura).