Aula de Laboratório Decomposição da luz branca Interacção matéria-radiação Análise química qualitativa: (teste de chama)
Espectro da luz visível de emissão
Que tipo de espectro será o emitido por um elemento ou por uma substância?
Espectro de emissão e absorção
O espectro de absorção consiste num conjunto de linhas de absorção escuras sobrepostas sobre um espectro contínuo.
É um espectro descontínuo, mostrando bandas brilhantes discretas, que é emitido por átomos ou moléculas. O espectro de emissão é característico dos elementos químicos que emitem energia.
O espectro de absorção de um elemento é o “negativo” do seu espectro de emissão
Cada elemento ou substância possui um espectro que é único e diferente de qualquer outro.
O espectro de uma dada substância é uma autêntica “impressão digital” da sua constituição.
Qual das estrelas são as mais quentes, as azuis ou as vermelhas?
Os espectros das estrelas são simultaneamente espectros de absorção de riscas e de emissão contínuos Riscas de Fraunhöfer
Na Constelação de Orion: a estrela fria Betelgeuse (3000K) é vermelha, e a estrela quente Rigel (15000K ) é azul.
Composição, temperatura e radiações emitidas pelas estrelas Através da análise dos espectros de riscas das estrelas, é possível saber quais os elementos químicos existentes, os mais abundantes, a temperatura da atmosfera dessa estrela e as radiações emitidas. Estas estrelas são semelhantes ao Sol em composição química, as diferenças espectrais devem-se às diferentes temperaturas.
Analisando as riscas dos espectros das estrelas verifica-se que: • existem riscas coincidentes com as riscas de alguns elementos, logo assim sabemos quais os elementos químicos existentes; • os elementos mais abundantes são aqueles que possuem riscas mais largas; • a temperatura da atmosfera da estrela.
Auroras Austrais e Boreais
Nas distantes regiões polares, o céu nocturno, por vezes, ilumina-se com lindas cortinas de luz, conhecidas como auroras polares (austrais no Sul e boreais no Norte). Este fenómeno ocorre quando partículas carregadas electricamente vindas do sol e capturadas pelo campo magnético da Terra chocam com os constituintes da atmosfera. O fenómeno é visível apenas nas regiões polares porque as linhas de campo magnético convergem nos pólos.
O que é o efeito fotoeléctrico? O efeito fotoeléctrico existe quando sobre uma superfície de um material (ex. metal) é incidido uma radiação com valor de energia suficiente para remover um electrão da superfície desse metal.
Sempre que existe efeito fotoeléctrico a energia restante é transformada em energia cinética do electrão. Quanto maior for a energia cinética maior será a velocidade com que o electrão é retirado da superfície do metal.
Einc = Erem + Ec
Energia de remoção (Erem.) ou de ionização é a energia necessária para extrair um electrão de qualquer estado energético, no SI esta grandeza é representada em Joule por electrão removido (J/e); Caso o electrão extraído seja o mais afastado do núcleo, então essa energia de remoção é mínima e designa-se por 1ª energia de ionização. Neste processo existe sempre conservação de energia, ou seja, a energia da radiação incidente tem que ser sempre igual à soma das energias de remoção e cinética. Einc. = Erem.+Ec Cada material possui um valor de energia de mínima de remoção para que exista efeito fotoeléctrico.
Einstein foi o primeiro cientista a explicar o efeito fotoeléctrico, através da suposição de que a luz era constituída por um feixe de partículas discretas de luz, as quais designou de fotão.
Fazer incidir um raio de luz sobre uma superfície metálica é comparável a disparar um feixe de partículas - fotões - sobre os átomos do metal.
Dualidade partícula-onda da luz
A luz tanto pode comportar-se como uma onda ou como um feixe de partículas.
A energia de um fotão está relacionado com a frequência desse fotão, quanto maior a energia do fotão maior será a energia cinética do electrão retirado.
A intensidade da radiação está relacionado com o número de fotões, quanto mais intenso for o feixe de luz, maior é o número de fotões, maior será o número de electrões extraídos do material.
Aplicações no dia a dia do efeito fotoeléctrico Equipamentos com células fotoeléctricas