El color de las sustancias

Lo que llamamos luz es una pequeña porción del espectro de ondas electromagnéticas que abarca además, las ondas de radio, el infrarrojo, el UV, los rayos X, etc.

La luz es la porción del espectro que es capaz de estimular la retina del ojo humano; abarca el intervalo de  longitudes de onda de 420 a 700nm. La luz que percibimos como de diferente color posee diferente longitud de onda, dentro del intervalo visible.

Es un hecho experimental que la luz interacciona con la materia como si estuviera formada de “corpúsculos” que poseen una energía propia (E= h.ע   = h.c/λ), los fotones.

Cuando la radiación electromagnética incide sobre la materia se producen cambios que pueden ser leves, como un tenue calentamiento, o más intensos como el enrojecimiento o ampolladura de nuestra piel. Los cambios dependen de la estructura electrónica de la materia, de la  energía de la radiación electromagnética, es decir de su longitud de onda(λ),  y de la intensidad de la luz que incide.

En nuestra piel por ejemplo, la radiación infrarroja sólo produce calor, mientras que la UV produce tostado de la piel o quemaduras graves por sobreexposición.

La radiación visible tiene energía suficiente como para modificar la energía de los electrones externos de  los átomos o de las moléculas, que como se sabe, está cuantizada.

La absorción de determinadas longitudes de onda es debida a la transición entre dos estados energéticos de los electrones que “ocupan” los orbitales de un átomo o los enlaces de una molécula. Cada electrón puede absorber sólo determinadas cantidades de energía, esto debido a la naturaleza del orbital atómico o molecular que ocupa.

Cuando la luz incide sobre la materia, si la energía de los fotones coincide con la diferencia de energía de dos estados electrónicos del átomo o de la molécula, el átomo o molécula puede absorber el fotón  y usar esa energía para cambiar el estado electrónico.

ΔE_electrón=E_fotón= hν = hc/λ
Donde: ΔE= Diferencia de energía, h=  constante de Planck  ν= Frecuencia de la onda, c=velocidad de la luz y λ=Longitud de onda.

Cada transición electrónica absorbe determinadas longitudes de onda de luz. Si la transición absorbe longitudes de onda dentro del rango visible (420 a 750 nm), entonces la sustancia, al ser iluminada con luz blanca, se ve coloreada.