ESPECTROSCÓPIO MANUAL 736EE

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João Guilherme Borges Neiva
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1 1 T E O R I A Imprimir 1. ESPECTROS Definimos espectro como o conjunto de frequências próprias emitidas ou absorvidas por um dado elemento. Para obter a separação de um feixe luminoso nas radiações monocromáticas que o compõem, utilizamos dispositivos dispersores chamados de espectroscópios. O registro do espectro pode se efetuar de diferentes formas: através de fotografias, corrente tensão ou resistência elétrica, ou ainda observando o diretamente para o caso de uma análise da contribuição visível do espectro. Quando analisamos a radiação emitida por um dado elemento, temos um espectro de emissão e quando analisamos a radiação absorvida, temos um espectro de absorção. Apresentamos, a seguir, os arranjos utilizados para se obter espectros de emissão e de absorção: Fig. 1: Espectros de emissão e absorção; arranjos experimentais Fonte: retirado de Ciência & Natureza, vol. Espaço & Planetas da Abril Livros (p. 78) 2. CLASSIFICAÇÃO DOS ESPECTROS Podemos ter três tipos de espectros: Espectro contínuo: característico de sólidos incandescentes. Para este tipo de espectro, todos os valores de comprimento de onda são observados dentro de uma dada região.

O registro do espectro pode se efetuar de diferentes formas: através de fotografias, corrente tensão ou resistência elétrica, ou ainda observando o diretamente para o caso de uma análise da

2 2 Fig. 2: Espectro contínuo Fonte: rio.br/~mgattass/fcg/trb07/gmoreira/t1/index.htm Espectro de linhas ou discreto: característico de gases monoatômicos. Podem ser obtidos aplicando se uma alta diferença de potencial em tubos contendo o gás que será analisado. Estes tubos são chamados tubos de Plucker. Fig. 3: Espectros de linhas ou de gases monoatômicos Fig. 4: Tubo de Plucker Espectro de bandas: apenas uma faixa de emissão aparece. Característico de moléculas e semicondutores.

Podem ser obtidos aplicando se uma alta diferença de potencial em tubos contendo o gás que será analisado.

3 3 Fig. 5: Espectro obtido com uma rede de difração de um LED verde Fonte: espectros dos ledsdeterminacao.html 3. ESPECTROSCÓPIOS Basicamente, utilizamos dois tipos de instrumentos que possibilitam decompor a luz em suas frequências características: redes de difração e prismas. Prismas: O fenômeno físico que está vinculado a esta decomposição é a dispersão. Um meio dispersivo é aquele em o índice de refração é função do comprimento de onda da radiação. Desta maneira, no interior do prisma, para cada comprimento de onda teremos um desvio diferente. Fig. 6: Prisma Fonte: content/uploads/2008/10/prisma1.jpg Redes de Difração: O fenômeno associado é a interferência e difração. Pontos de interferência construtiva serão obtidos desde que a relação de Young seja satisfeita em que Nλ=dsenθ. Onde λ corresponde ao comprimento de onda da radiação que atravessa a rede d. distância entre os sulcos da rede de difração, que deve ser da ordem de grandeza do comprimento de onda que se quer analisar. θ.. ângulo de desvio para o ponto de interferência construtiva

Prismas: O fenômeno físico que está vinculado a esta decomposição é a dispersão. Um meio dispersivo é aquele em o índice de refração é função do comprimento de onda da radiação.

4 4 Fig. 7: Rede de difração Fonte: 4. EXEMPLOS DE ALGUNS INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA ANALISE ESPECTRAL 4.1 Espectroscópios de Prisma ou Rede com análise por observação direta Fig. 8: Espectroscópio Fonte: Espectrofotômetro com analise registrada através de computadores A figura a seguir mostra um espectrofotômetro didático produzido pela Pasco Scientific. Nele também é possível se acoplar um prisma. O registro é realizado por meio do uso de uma interface de aquisição acoplada aos sensores para observar o espectro, obtendo se um gráfico de intensidade luminosa versus ângulo ou comprimento de onda.

5 5 Fig. 10: Espectrofotômetro da Pasco Scientific REFERÊNCIAS CAVALCANTE, M. A.; TAVOLARO, C. R. C Física Moderna Experimental. São Paulo: Editora Manole, Ver proposta experimental 2.6. Disponível em: manual.html Acesso em: 24 set CABELLO, F. D.; MARTINEZ, O. E.; JUNQUERA, B. G. A história e o funcionamento do CD e DVD. Instituto de Computação da UNICAMP. Disponível em: Acesso em: 02 jul GRUPO DE ENSINO DE FÍSICA. Universidade Federal de Santa Maria. Texto sobre o funcionamento de um CD. Disponível em: Acesso em: 02 ago GIESBERT, N. Optical CD Code. Disponível em: CARVALHO NETO, C. Z. Espaços ciberarquitetônicos e a integração de mídias, por meio de técnicas derivadas de tecnologias dedicadas à educação. Dissertação (Mestrado em Educação Científica e Tecnológica) Programa de Pós Graduação em Educação Científica e Tecnológica da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, CARVALHO NETO, C. Z.; MELO, M. T. E agora, professor? Por uma pedagogia vivencial. São Paulo: Instituto para a Formação Continuada em educação (IFCE), 2004.

A história e o funcionamento do CD e DVD. Instituto de Computação da UNICAMP. Disponível em: http://www.ic.unicamp.br/~rodolfo/cursos/mc722/2s2008/trabalho/g02_texto.pdf Acesso em: 02 jul. 2010.

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