Espectros, Radiações e Energia
Adaptado de
Corrêa, C. (2007), química, Porto Editora
por Marília Peres
2007/2008
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!
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
Fac-símile de Opticks de Newton– Book
I, Part II, Plate IV (1704)
Newton estudou de
modo sistemático a
decomposição da
luz solar.
TIPOS DE ESPECTROS
Contínuos
ESPECTROS
Descontínuos ou de riscas
He
Se o espectro solar for observado em espectroscópios mais potentes,
encontra-se uma série de riscas negras (riscas de absorção).
São as riscas de Fraunhofer
Fraunhofer
observando
espectros
Espectro solar obtido por
Fraunhofer em 1814
As riscas negras resultam da absorção de radiação
por elementos presentes na parte mais externa do Sol
Absorção por elementos
presentes no Sol
oo
Riscas de
absorção
Temos assim:
de emissão:
ESPECTROS
Energia
de absorção:
Espectro de
absorção
(riscas)
Substância que absorve
certas radiações
0
% Absorção
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
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
Luz branca
l1
l2
l3
X
Espectro
de emissão
X
Espectro de
absorção
Absorção
l1
l2
l3
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).
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.
A luz visível é apenas uma pequena
parte das radiações electromagnéticas.
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
visíveis e ultravioletas;
energéticas que as ...............?...................
;
manifestam-se sob a forma de calor.
Todas as radiações
ENERGIA.
transportam ......?......
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
<l
UV
>l
B
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
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.
Se uma dada estrela emite luz com esta composição:
l
certamente que contém .......?........
hidrogénio
Espectro de emissão de um elemento X
Espectro de emissão do H
l
l
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
l
Este efeito é uma consequência da estrela se estar a afastar, ou
seja, da expansão do Universo.