qi; ff (baixa/alta) densidade é observado na frente da fonte emissora de radiação

Transcrição

1 AGA215 - LISTAS AULAS 7 E I (29108i18) - ESPECTROSCOPIA I C II Entregar dia (12109/18) VERDADEIRO OU FALSO (1 pontos) 1. (!) Luz, rádio, ultravioleta e raios gama são tipos de radiação eletromagnética. 2. ( -tl Ondas eletromagnéticas não se propâgam no vácuo. 3. (U) Ondas eletromagnéticas viajam todas a mesma velocidade no vácuo. 4. (f) tuz ultraüoleta tem o mais curto comprimento de onda de qualquer onda eletromagnética. 5. (É) Um corpo negro emite radiação num só comprimento de onda ou frequência. 6. (!) Diferentes intervalos de comprimentos de onda significam diferentes cores. 7. (U) Um fóton de comprimento de onda de raios-x tem mais energia do que um fóton no visível. 8. (tâ Um espectro de emissão é caracterizado por linhas estreitas e brilhantes de diferentes cores. 9. ( p) Todos os comprimentos de onda da luz atravessam o vácuo com a mesma velocidade e carregam a mesma energia por fóton. 10. d) Um gás quente e pouco denso pode produzir linhas de emissão. 11. (É) Imagine um espectro de emissão produzido por uma certa quantidade de gás de hidrogênio. Yariando a quantidade de gás de H deverá necessariamente variar as cores das linhas do espectro. 12. ('ú Na questão 11 anterior, quando mudar o gás de H para um gás de hélio, deverá mudar as cores das linhas do espectro. 13. (/) Um espectro de ahsorção consiste num espectro contínuo interrompido por uma série de linhas escuras. 14. (?l Um átomo pode permanecer num estado excitado indeíinidamente. 15. (t/) A energia de um fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda da radiação. 16. (ç) A velocidade radial de uma estrela no espaço pode alargar as linhas do seu espectro. 17. (Ú Medidas espectroscópicas de uma estrela podem dar informações sobre sua temperafura efetiva, composição química e movimento na linha de visada. ls. (É) Quanto maior o redshift, mas rápido uma galáxia distante está se aproximando de nós. 19. Ú) Espectro molecular envolve somente a vibraçlio das partículas. 20. (V ) O efeito Zeeman revela I presença de um relativamente forte campo magnético pelo desdobramento de linhas espectrais 1. ) PR-EI,NCHER O QUE FALTA (3 pontos) Um mpectro contínuo pode ser produzido por um sólido,líquido ou gás,éô'i\o. (frio/quente) de Um espectro de absorção é produzido quando um gás çfài. D qi; ff (baixa/alta) densidade é observado na frente da fonte emissora de radiação contínua. 3. Aluz secomportâcomo ON?0L e,?*efi-curja 4. 0, experimento que oemonsiiou o 6ÉEi"ro?o'To.LETíê''Co levou Einstein a concluir que a luz nem sempre se comporta como uma onda. 5. Quando um ou mais elétrons sâo arrancados de um átomo, o átomo é dito ion'izadd 6. Um elétron se move para um nível de energia mais alto num átomo se o mesmo Ê13S'c ue6?- 7. [r::hlrx'-:ffi:-ffi IJ-i,TJi;e energia mais baixo num áromo se o mesmo Ep{\Tr rl um fóton de uma energia especííica.

2 8. A "energia específica" do fóton referida nas duas questões anteriores é exatamente igual à?l ÉÉP frfê, de energia entre os dois nívçis envolvidos. 9.eumátomoéaquelenoqualoselétronsocupâmosmais baixos níveis de energia. 10. Todas âs linhas de emissâo Lyman são transições de um estado excitado ao.9ta"po Éü rop Pw p.r.ri-p L. l1.a de{iniçiio de velocidade radial é ê Cqn'PorueorTe Da lfelbciunç e u;p L i r.r u n-?e rr i zaps 12. Os espgctros de moléculas sao mais comple*os porque moléculas podem Vifà.$.AêP- e ÊnfÊfU, ao invés de somente exibir transições eletrônicas como nos átomos. 2) PROBLEMAS (7 pontos) 1) Demonstre a equação do slide 41 (espectroscopia t): an- 3) 4) 5) 6) 7) t24o (ev.nm) 1(rm) Suponha que moléculas em repouso emitam em um comprimento de onda de 18 cm. Essas moléculas são observadas numa nuvem em um comprimento de onda de 18'001 cm. Qual a velocidade radial desta nuvem em km/s e em que sentido ela está se movendo? Uma galáxia está com velocidade de afastamento em relação à Terra de 3000 km/s. Em qual comprimento de onda a linha Lyu deverá ser medida? Na Íigura do stide 22 (espectroscopia I) se encontram três diferentes séries de transições do átomo de hidrogênio (Lyman, Balmer e Paschen) representadas até o nível de energia 6. Construa esta mesma Íigura até o nível de energia I e indique algumas transições possíveis das chamadas séries de Bracket (transições até o terceiro estado excitado n=4) e Pfund (transições até o quarto estado excitado n=5) determinando os comprimentos de onda das transições entre os ríveis de energia. Qual(is) região(ões) espectral(is) se encontram as linhas das séries consideradas? Calcular o comprimento de onda e frequência da radiação emitida pela transiçâo eletrônica entre o LOo e o 9o estados excitados do hidrogênio. Em qual parte do espectro eletromagnrático esta radiação está? Repetir a questão para os as transições entre os níveis 100'e 90" e 1000'e 900'. A uma dada temperatura de 5800 K os átomos de H na atmosfera do sol possuem velotidades típicas randômicas de 12 km/s. Assumindo que o alargamento da linha espectral é simplesmente o resultado de átomos que se moyem na nossâ direçiio e em direção contrária a nossa, estimar o alargamento térmico sm nanometros da linha Hcl Estimar o quão rápido, em revoluções por dia, o Sol deverá rotar para que seu alargamento rotacional seja comparável ao alargamento tórmico do problema acima (raio do Sol * 700'000 km)?

3

4

5