1.2.1 Espetros contínuos e descontínuos

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1 1.2.1 Espetros contínuos e descontínuos Adaptado pelo Prof. Luís Perna Luz: Radiação Eletromagnética A luz das estrelas, é radiação eletromagnética ou seja são ondas eletromagnéticas que se propagam pelo espaço e são recebidas na Terra. Sol estrela mais próxima da Terra A luz emitida pelas estrelas fornece-nos informação sobre a fonte emissora e sobre os meios que a radiação atravessou. 1

2 Fotão A luz pode ser detetada na forma de partículas de energia os fotões (designação de Einstein). Um fotão é a menor porção de luz que pode ser emitida ou absorvida. Representação de um feixe de luz Energia do fotão A energia de um feixe de luz depende do número de fotões e da energia de cada fotão. E an A energia do fotão é diretamente proporcional à frequência ( n ) da luz correspondente. E = n hn n = número de fotões h = constante Planck n = frequência da radiação 2

3 Espetro eletromagnético Ao conjunto de todas as formas de luz, tanto visível como invisível, chama-se espetro eletromagnético. ondas de rádio < micro-ondas < infravermelhos < luz visível < ultravioletas < raios X < raios gama Espetro eletromagnético A luz branca é policromática (inclui todas as cores do espetro da luz visível) e pode ser decomposta em luz monocromática (luz de uma só cor). Chama-se espetro ao resultado da decomposição da luz. Decomposição da luz branca 3

4 Espetros de emissão Os espetros que resultam da decomposição da luz emitida por um corpo são espetros de emissão e podem ser contínuos ou descontínuos (ou de riscas). Espetro de emissão contínuo Espetro de emissão descontínuo Espetros de absorção Quando a luz branca atravessa a matéria, em certas condições, parte da luz pode ser absorvida. No espetro dessa luz observam-se riscas escuras obtendo-se um espetro de absorção, que é sempre descontínuo ou de riscas. Espetro de absorção 4

5 ESPECTROS CONTÍNUOS DESCONTÍNUOS São espectros em que as várias cores se sucedem umas às outras sem interrupção, estabelecendo-se uma transição gradual entre as várias cores. São espectros que se apresentam sob a forma de riscas brilhantes e separadas por um fundo negro. ESPECTROS DESCONTÍNUOS EMISSÃO ABSORÇÃO O espectro de emissão é caracterizado por ter linhas brilhantes sobre um fundo negro O espectro de absorção é caracterizado por ter linhas negras sobre um fundo colorido 5

6 Espectros de emissão e espectros de absorção contínuos de emissão de riscas (descontínuos) Espetros Resultam da luz emitida por um corpo de absorção de riscas (descontínuos) Resultam da absorção parcial da luz ao atravessar a matéria 6

7 Joseph von Fraunhofer ( ) alemão Fraunhofer observando espectros Espectro solar obtido por Fraunhofer em Espectro de absorção solar obtido com espectroscópio de grande resolução Absorção por elementos presentes no Sol Riscas de absorção o o As riscas negras resultam da absorção de radiação por elementos químicos presentes na parte mais externa do Sol. 7

8 Espectro solar observado com um espectroscópio de alta resolução A radiação emitida pelo Sol informa-nos sobre a sua composição química à superfície. Como algumas das riscas coincidem com as riscas dos espectros de emissão dos átomos referidos, podemos concluir que esses átomos estão presentes na atmosfera solar. Os espectros identificam os seus constituintes por comparação com os espectros dos átomos dos respetivos elementos obtidos em laboratório. 18 Espectros das estrelas Os espectros das estrelas são espectros descontínuos de absorção de riscas. Estas riscas correspondentes às energias absorvidas pelos diferentes átomos que se encontram na zona mais fria da atmosfera da estrela. Espectro (A) de uma estrela; espectro (B) do hidrogénio. A comparação dos espectros põe em evidência a presença de hidrogénio nessa estrela porque os comprimentos de onda das riscas negras no espectro de absorção (A) correspondem aos mesmos comprimentos de onda das riscas coloridas do espectro (B). 19 8

9 Recursos adicionais Vídeo Os nossos olhos só conseguem captar uma pequena parte da totalidade do espetro eletromagnético, que vai dos mais energéticos raios X e raios gama até à ponta oposta: a banda das ondas de rádio. Como seria o Mundo se pudéssemos ver toda esta luz invisível? Conheça as características dos diferentes tipos de frequência, na curta desenvolvida pelo CAUP - Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, com a produção do Ciência 2.0. TPC Fazer os exercícios da página 69, que ficaram por fazer: