Espectros, radiação e energia

1. Espectros, Radiação e
Energia
Os materiais
Estrelas Corpos incandescentes Gases rarefeitos Outros
Radiações
Espectros
Que nos dão
informações sobre,
Temperatura e
Composição, do
corpo emissor
Cujo conjunto se
designa por
espectro
electromagnético

2. ESPECTRO
ELECTROMAGNÉTICO
O conjunto das radiações
electromagnéticas constitui o
espectro electromagnético.
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3. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
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4. Radiações
Electromagnéticas
•As radiações electromagnéticas, propagam-se
em ondas transversais e não necessitam de
meio material.
•As ondas electromagnéticas resultam da
vibração de um campo eléctrico e de um campo
magnético.
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5. ONDAS
Qualquer que seja a natureza das
ondas, estas são caracterizadas por
determinadas grandezas:
n ; l ; T ; A , v
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6. ONDAS
•Frequência (n) – Números de voltas por
unidade de tempo (Hz=s
-1
);
•Comprimento de onda (l) – Distância
entre dois pontos consecutivos que se
encontrem em fase de vibração (m);
•Período (T) – Tempo que leva a dar
uma volta completa (s);
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7. •Amplitude (A) – Desvio máximo em
relação à posição de equilíbrio (m);
•Velocidade de propagação (v) –
Quociente da distância percorrida pelo
intervalo de tempo (m/s).
ONDAS
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8. Espectro visível da luz solar
•A luz branca emitida pelo Sol é na verdade uma luz
policromática constituída por várias radiações
monocromáticas.
•À separação da luz branca nas várias radiações
chamamos decomposição ou dispersão da luz branca.
•Ao conjunto das radiações obtidas, projectadas num
alvo, chamamos Espectro visível da luz solar.
•A cada radiação corresponde um valor de energia
específico.
•As radiações visíveis de maior energia são as de cor
violeta; as de menor energia são as de cor vermelha.
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9. ESPECTRO SOLAR
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10. Espectros Contínuos de Emissão
Espectros térmicos
•Todos os corpos, incandescentes ou não, emitem radiações.
•Essas radiações originam espectros de emissão contínuos.
•Estas radiações emitidas conferem-lhe cor, que depende da
temperatura a que os corpos se encontram.
•Quanto maior for a temperatura do corpo mais energéticas são as
radiações emitidas (aproximando-se mais do violeta) e diferente
será o espectro térmico.
•O corpo humano também emite radiação, mas como a temperatura
é baixa, a radiação emitida é I V, mas pode ser vista nas fotografias
de infravermelhos.
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11. Os espectros térmicos das estrelas
•O espectro térmico de uma estrela dá-nos informação
sobre a temperatura à sua superfície.
•A luz emitida pelas estrelas é analisada com um
espectroscópio (aparelho cuja peça principal é um
prisma).
•As estrelas de cor branco azulado ou esbranquiçadas
são as mais quentes, com temperaturas que podem
atingir os 40000K.
•As estrelas de cor avermelhadas são as mais frias com
temperaturas de 3500 K.
•O Sol é uma estrela amarela, em cuja superfície se
atingem os 6000 K.
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12. Espectros de emissão de riscas
•Quando submetidos a descargas eléctricas, os gases rarefeitos ( a
baixa pressão) emitem luz.
•Observando essa luz com um espectroscópio observa-se um
espectro de emissão descontínuo ou de riscas. Esse espectro
apresenta um série de riscas coloridas sobre um fundo negro.
•Elementos diferentes, têm espectros de emissão diferentes.
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13. Espectros de Emissão
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14. Espectros de Absorção
•Quando se coloca uma amostra contendo
átomos de um determinado elemento químico
no caminho da luz branca, algumas das
radiações da luz branca, são absorvidas por
esse átomos.
• No espectro da luz branca vão faltar essas
radiações absorvidas, ficando no seu lugar
riscas pretas – espectro de absorção de
riscas .
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15. Espectros de Absorção
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16. Espectros de Emissão/ Absorção
•As radiações absorvidas pelos átomos de um
dado elemento químico têm energia igual às das
radiações que constituem o espectro de
emissão desse mesmo elemento químico.
•O espectro de absorção do elemento é o
“negativo” do seu espectro de emissão.
•O espectro de riscas de um dado elemento seja
de emissão, seja de absorção é característico
desse elemento, constituindo uma espécie de
“impressão digital” do mesmo, permitindo
reconhecer a sua presença em qualquer
material ou na atmosfera das estrela.
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17. Espectros de Emissão/ Absorção
Espectro de absorção do H
Espectro de emissão do H
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18. ESPECTROS
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Espectro de emissão do hélio, obtido da luz de uma galáxia
Espectro de emissão do hélio, obtido em laboratório
Os espectros contam histórias das estrelas, galáxias, etc.,
como podemos verificar, por exemplo, pelo espectro do
hélio.
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19. ESPECTRO SOLAR
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O espectro solar,
observado com um
espectroscópio de alta
resolução apresenta riscas
escuras (riscas de
Fraunhofer); Estas riscas
são características dos
elementos químicos
presentes no Sol.

20. Relação entre as radiações emitidas pelas estrelas, a
sua composição e temperatura superficial
•As riscas escuras observadas no espectro do Sol também se
observam noutras estrelas.
•Assim os espectros das estrelas são simultaneamente espectros de
emissão contínuos (espectros térmicos) e espectros de absorção
de riscas.
•O espectro contínuo resulta da emissão de uma vasta gama de
radiações de energias muito próximas, resultante das reacções
nucleares que ocorrem na estrela.
•Quando estas radiações atravessam a atmosfera da estrela
(cromosfera), algumas são absorvidas pelos átomos e iões aí
existentes, originando um espectro de absorção de riscas.
•As riscas de Fraunhofer também nos dão informações sobre a
temperatura da superfície da estrela, pois determinadas partículas
só se formam na atmosfera da estrela se a temperatura assim o
permitir.
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