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!

A luz branca é o resultado da mistura das várias cores do arco-íris 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

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

TIPOS DE ESPECTROS ESPECTROS He São as riscas de Fraunhofer Contínuos 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 Riscas de absorção Absorção por elementos presentes no Sol o o

Temos assim: ESPECTROS de emissão: de absorção: Energia Espectro de (riscas) Substância que absorve certas radiações % 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. l1 l2 l3 X excitado Emissão Espectro de emissão X Espectro de absorção X Luz branca 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 COR da CHAMA Sais de potássio Violeta Sais de sódio Amarela Sais de lítio Vermelho-carmesim Sais de bário Verde-amarelado Sais de estrôncio Carmesim Sais de cálcio Vermelha-alaranjada Sais de magnésio Branco brilhante Sais de cobre(II) Verde As cores conferidas às chamas utilizam-se na análise elementar por via seca (ensaios de chama).

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

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 B UV < l > 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: certamente que contém .......?........ hidrogénio Espectro de emissão de um elemento X l l Espectro de emissão do H

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. Este efeito é uma consequência da estrela se estar a afastar, ou seja, da expansão do Universo. Espectro do elemento na Terra: Espectro do elemento na estrela: Red shift l