Espectros, Radiações e Energia

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1 Espectros, Radiações e Energia Adaptado de Corrêa, C. (2007), química, Porto Editora por Marília Peres 2007/2008

2 Espectros. Espectros de emissão e de absorção. A natureza destas e de outras figuras multicolores era desconhecida e encarada como algo de fantasmagórico. Por isso lhes chamaram... ESPECTROS!

3 O arco-íris foi o primeiro espectro observado. Resulta da decomposição da luz branca. A luz branca é o resultado da mistura das várias cores do arco-íris

4 Fac-símile de Opticks de Newton Book I, Part II, Plate IV (1704) Newton estudou de modo sistemático a decomposição da luz solar.

5 TIPOS DE ESPECTROS Contínuos ESPECTROS Descontínuos ou de riscas Se o espectro solar for observado em espectroscópios mais potentes, encontra-se uma série de riscas negras (riscas de absorção). He São as riscas de Fraunhofer

6 Espectro solar obtido por Fraunhofer em 1814 Fraunhofer observando espectros

7 As riscas negras resultam da absorção de radiação por elementos presentes na parte mais externa do Sol Absorção por elementos presentes no Sol Riscas de absorção o o

8 Temos assim: de emissão: ESPECTROS de absorção: Energia Espectro de absorção (riscas) Substância que absorve certas radiações 0 % Absorção

9

10 Cada elemento tem um espectro de emissão próprio. As riscas características são as suas impressões digitais (como um código de barras). Hidrogénio Hélio Sódio Ferro Comprimento de onda

11 Se um pouco de um dado elemento X for atravessado por luz branca, o elemento absorve as mesmas radiações (mesma energia) que é capaz de emitir. X excitado Emissão X λ 1 λ 2 λ 3 Espectro de emissão Luz branca X Absorção Espectro de absorção λ 1 λ 2 λ 3

12 O fogo de artifício resulta da emissão de luz de várias cores por parte dos átomos excitados pelo calor libertado na combustão dos foguetes. SAIS Sais de potássio Sais de sódio Sais de lítio Sais de bário Sais de estrôncio Sais de cálcio Sais de magnésio Sais de cobre(ii) COR da CHAMA Violeta Amarela Vermelho-carmesim Verde-amarelado Carmesim Vermelha-alaranjada Branco brilhante Verde As cores conferidas às chamas utilizam-se na análise elementar por via seca (ensaios de chama).

13 O espectro electromagnético. Comparação das radiações quanto à sua energia e efeito térmico Comprimento de onda?? Visível Haverá radiações para cada um dos lados do visível? Há. A luz visível é apenas uma pequena parte das radiações electromagnéticas.

14 A luz visível é apenas uma pequena parte das radiações electromagnéticas.

15 As radiações ultravioletas (UV) são...?... mais energéticas que as visíveis; podem iniciar várias reacções químicas (por ex. Impressionar uma chapa fotográfica). As radiações infravermelhas (IV) são menos energéticas que as...?... visíveis e ultravioletas; ; manifestam-se sob a forma de calor. Todas as radiações transportam...?... ENERGIA.

16 As radiações ultravioletas (UV) têm comprimentos de onda menores que as visíveis. As radiações infravermelhas (IV) têm comprimentos de onda maiores que as visíveis. A IV < λ UV > λ B

17 A intensidade* das radiações depende da fonte e do comprimento de onda (cor). *A intensidade de uma radiação é proporcional ao número de fotões emitidos por unidade de tempo

18 Como será possível saber que elementos existem no Sol e noutras estrelas mais longínquas? Resposta: a partir da análise dos espectros de emissão e de absorção da luz proveniente dessas estrelas.

19 Se uma dada estrela emite luz com esta composição: certamente que contém...?... hidrogénio λ Espectro de emissão de um elemento X λ Espectro de emissão do H λ

20 Comparando os espectro de um dado elemento na Terra com o espectro desse elemento na luz proveniente das estrelas verifica-se que a posição de todas as riscas no espectro estrelar está um pouco desviada no sentido do vermelho, ou seja, no sentido das radiações de maior comprimento de onda. Espectro do elemento na Terra: Espectro do elemento na estrela: Red shift Este efeito é uma consequência da estrela se estar a afastar, ou seja, da expansão do Universo. λ

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