10 Espectro Emissao Absorcao

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fisica

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  • RADIAO, ENERGIA E ESPECTROS

  • As estrelas so muitas vezes classificadas pela cor e, consequentemente, pelas suas temperaturas, usando uma escala que foi imaginada na Universidade de Harvard no princpio do sculo XX.

    10 Ano Ensino Secundrio 2

    SABEMOS Que a temperatura das estrelas est relacionada com a sua cor

  • Que a distncia entre dois objetos se pode determinar com grande exatido utilizando o mtodo da triangulao.

    10 Ano Ensino Secundrio 3

    SABEMOS

  • 10 Ano Ensino Secundrio 4

    Hipparcos

    Hiparco, em grego Hipparkhos, nasceu

    em Nicia, foi astrnomo, construtor,

    cartgrafo e matemtico grego

    da escola de Alexandria, hoje Iznik, na Turquia.

    HIPPARCOS significa The High Precision Parallax Collecting

    Satellite Foi utilizado para medir com preciso distncias

    no universo. O seu sucessor foi GAIA

    O Mtodo da triangulao e HIPPARCOS

    GAIA ir traar um mapa tridimensional

    da Via Lctea, com o objetivo de

    conhecer a composio, a formao e a

    evoluo da galxia

  • Mas ser possvel obter informao sobre a composio qumica de estrelas

    distantes?

    Em 1835, o Filosofo Augusto Conte disse referindo-se ao sol, s estrelas e aos planetas:

    Ns podemos determinar as suas formas e suas distncias, os seus tamanhos e os seus movimentos mas nunca seremos capazes de conhecer a sua composio Qumica

    10 Ano Ensino Secundrio 5

  • a luz proveniente das estrelas permite conhecer alm da sua temperatura tambm os elementos presentes numa estrela, num planeta ou numa galxia.

    10 Ano Ensino Secundrio 6

    Augusto Conte estava enganado porque afinal

  • A energia produzida pelas ESTRELAS emitida atravs de radiao eletromagntica que

    percorre o espao vazio.

    10 Ano Ensino Secundrio 7

  • 10 Ano Ensino Secundrio 8

    A radiao eletromagntica que chega Terra fornece, portanto, informao sobre:

    A fonte emissora e o meio que teve de atravessar.

  • 10 Ano Ensino Secundrio 9

    Quase toda a energia que a Terra recebe e o ser humano utiliza vem do Sol

    sob a forma de radiao. Embora a luz do Sol seja branca quando atravessa certos meios ticos decompe-se numa srie de cores simples ou monocromticas que vo desde o vermelho ao violeta e cuja ordem est relacionada com a energia de cada uma delas. O conjunto destas radiaes simples forma o chamado espetro da luz branca. A luz diz-se policromtica por ser constituda por vrias cores.

  • 10 Ano Ensino Secundrio 10

    A velocidade destas radiaes no vazio 3,0 x108 m/s. No ar praticamente a mesma. Em alguns meios dispersantes as diferentes cores tm diferentes velocidades resultando da a sua disperso ou separao.

    O espetro solar e os espetros resultantes de corpos incandescentes

    resultam da luz emitida por esses corpos e por isso

    denominam-se espetros de emisso.

  • Histrico Isaac Newton (1642 - 1727)

    Qual a

    natureza

    da luz? A natureza da Luz

  • Histrico

    Isaac Newton (1642 - 1727)

    Christian Huygens (1629 - 1695)

    EMPATE luz tem comportamento dual

  • 10 Ano Ensino Secundrio 13

    Qual a Natureza da LUZ?

    Onda ? Ou partcula?

    Neste fenmeno (efeito fotoeltrico)

    um foto colide com um tomo de um

    metal provocando uma excitao

    atmica e arrancando o eletro.

    Energia do foto

    E = h

    Fotes

    incidentes Eletres ejetados

    Neste fenmeno (difrao) as ondas de luz

    passam por um orifcio ou contornam um objeto

    cuja dimenso da mesma ordem de grandeza

    que o seu comprimento de onda.

    metal

    As ondas eletromagnticas foram descritas

    teoricamente por Maxwell, em 1860, e

    detetadas experimentalmente por Hertz

    alguns anos mais tarde

    partcula

    onda

  • 10 Ano Ensino Secundrio 14

    Qual ento a Natureza da LUZ? A Luz tem simultaneamente duplo comportamento: ondulatrio e corpuscular. A luz constituda por partculas os fotes que transportam energia dada pela equao de Planck.

    A luz visvel no

    corresponde a um

    nico tipo de radiao

    E = h E energia da radiao h constante de Planck frequncia da radiao

  • Disperso da Luz

  • 10 Ano Ensino Secundrio 16

    A disperso ocorre porque as diferentes

    radiaes eletromagnticas se propagam com

    velocidades diferentes nos diferentes meios.

    Ao resultado desta decomposio

    chamamos espetro (spectrum = imagem)

    Porque que ocorre a disperso da Luz? Quando ocorre?

  • O que o espectro eletromagntico?

    10 Ano Ensino Secundrio 17

    Espetro o conjunto de radiaes emitidas ou absorvidas por um determinado material.

    Os vrios tipos de radiaes eletromagnticas diferem entre si em vrias propriedades entre elas a frequncia o comprimento de onda a energia que lhe est associada

    Esta variedade de radiaes eletromagnticas constitui o

    espetro eletromagntico

  • 10 Ano Ensino Secundrio 18

  • 10 Ano Ensino Secundrio 19

    Penetra a

    atmosfera?

    Comprimento

    de onda () -

    em metros

    Microond. Infraverm. Visvel Ultraviol. Raios-X Raio Gama

    Do tamanho de...

    prdios humanos abelha protozorios agulha molculas ncleo atomico tomos

    frequncia -

    em Hertz

    Temperatura

    - em Celsius

    O ESPECTRO ELETROMAGNTICO

    10 Milhes C 10.000 C - 173C - 272C

  • 10 Ano Ensino Secundrio 20

    Espetro eletromagntico

  • 10 Ano Ensino Secundrio 21

    Espetro eletromagntico zona do visvel

  • Quanto mais elevada for a

    temperatura de um corpo mais

    elevado o nmero de fotes

    emitidos, por unidade de rea

    maior a intensidade da

    radiao.

    Quanto mais elevada for a

    temperatura de um corpo maior

    o valor da energia da radiao

    emitida e maior o

    deslocamento para o violeta.

    O efeito trmico

    da radiao

    depende do

    nmero de fotes

    e da sua energia

    logo da sua

    frequncia.

  • Efeito trmico das

    radiaes visveis

    +

    -

    As estrelas de cor azul

    tm uma temperatura

    mais elevada que as

    estrelas de cor laranja.

  • 10 Ano Ensino Secundrio 24

    TIPOS DE ESPETROS

    Contnuos - so constitudos por uma gama contnua de cores

    ou radiaes (espetro solar)

    Descontnuos ou de riscas - quando apresentam somente

    certos valores de energia (espetros atmicos).

  • Tipos de Espetros

    10 Ano Ensino Secundrio 25

    Contnuos

    Alm do Sol outras fontes

    luminosas emitem espetros

    contnuos mas a intensidade da

    luz emitida varia com a cor:

    Lmpada de vapor de Hg;

    Luz de leitura de cdigo de

    barras;

    Luz solar;

    Lmpada de tungstnio.

  • A Luz emitida pelo Sol constitui o Espectro Solar

    10 Ano Ensino Secundrio 26

    Esta variedade de radiaes constitui o espectro eletromagntico

    O espetro de Fraunhofer ou linhas de Fraunhofer so um

    conjunto de linhas espetrais, associadas originalmente a faixas

    escuras existente no espetro solar, e que foram catalogadas

    pelo fsico alemo Joseph von Fraunhofer.

  • 10 Ano Ensino Secundrio 27

    Cada espectro caracterstico de uma substncia e permite identific-la.

    Nos espetros de absoro,

    a sobreposio das cores

    no absorvidas que confere

    a cor das solues;

  • Tipos de Espetros

    10 Ano Ensino Secundrio 29

    http://jersey.uoregon.edu/vlab/elements/Elements.html

  • Espectro Contnuo Linhas de Emisso

    Espectro Contnuo com

    linhas de absoro

    Fonte de

    Espectro Contnuo

    Nuvem de Gs

    Tipos de Espetros

    Nos espetros de emisso,

    a sobreposio das cores

    emitidas que confere a cor

    das chamas;

  • Espetro de emisso de um tubo de descarga contendo hidrognio

  • 10 Ano Ensino Secundrio 32

  • Espectros de emisso emisso de energia pelos eletres

    10 Ano Ensino Secundrio 33

    As riscas do espectro dependem dos eletres.

    Quanto maior o nmero de eletres de

    valncia mais riscas ir ter o espectro, ou

    seja, mais complexo o espectro

  • Comparando o espetro de emisso de uma estrela com o espetro de

    um determinado elemento podemos saber se ele est

    presente ou no na atmosfera da estrela.

    Deslocamento para o vermelho A estrela est a afastar-se do

    observador, Terra (consequncia da expanso do universo)

    Deslocamento para o violeta

    A estrela est a aproximar-se do observador.

  • 1. Inferir sobre a presena ou no de um elemento (descobrindo uma ou vrias linhas de absoro ou emisso).

    2. Medir a sua quantidade.

    http://astro.if.ufrgs.br/rad/elements/Elements.htm

    Hidrognio: linhas caractersticas

    A anlise do espetro permite

  • A relao entre a quantidade de elemento presente e as carateristicas das riscas a seguinte:

    1. Quanto mais intensa e mais escura for a linha de absoro, maior a quantidade de elemento.

    2. Quanto mais intensa e mais clara for a linha de emisso, maior a quantidade de elemento.

  • p n p n

    emisso

    Os tomos e as molculas podem

    receber energia por diversos

    processos:

    Descargas eltricas (colises com eletres).

    Aquecimento (colises com outros tomos).

    Absoro de energia (aumento de energia dos