Física - Ciência à Mão - USP

módulo vi - física moderna e contemporânea
Utilizando uma chapa fotográfica podemos registrar essa linha e outras
que sejam emitidas. Como houve emissão de energia pelo átomo, esse espectro
recebe o nome de espectro de emissão.
Espectro de absorção
Supondo que agora a amostra de hidrogênio é atravessada por um feixe de
luz, os elétrons do gás podem absorver a energia da luz incidente, ou melhor,
os fótons. Entretanto não é qualquer fóton que interessa para os elétrons, mas
apenas aqueles cuja energia for suficiente para proporcionar um salto quântico
entre os níveis de energia permitidos. Assim, alguns fótons de certa energia
(freqüência) serão absorvidos, enquanto outros passarão e não serão absorvidos
pelo gás.
Imaginando que um elétron que esteja ocupando o nível n = 2, com energia
E = – 3,4 eV, absorva um determinado fóton do feixe incidente, saltando
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para uma órbita mais afastada, por exemplo n = 4, com energia E = – 0,85 eV,
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a freqüência do fóton absorvido será:
∆E = h . f ⇒ f = =
f = ⇒ f = 6,2 . 10 14 Hz
Mais uma vez, utilizando uma chapa fotográfica podemos registrar esse
espectro. Só que agora teremos um espectro diferente do espectro de emissão,
pois aparecerão linhas escuras, relativas à luz de certas freqüências convenientes
e que foram absorvidas do feixe incidente. Como houve absorção de
energia, esse espectro recebe o nome de espectro de absorção.
Assim, os espectros de emissão e absorção ocupam a mesma posição,
pois estão associados a uma mesma freqüência, sendo que a diferença fundamental
é que as linhas de emissão correspondem a fótons emitidos num salto
quântico ao passo que as linhas escuras de absorção correspondem a fótons
absorvidos durante um salto quântico.
(Exercício Proposto) Com base no modelo atômico de Bohr, seus postulados
e espectros atômicos, procure justificar por que no espectro de emissão do
hidrogênio existem cinco raias visíveis (ver figura do espectro atômico de
alguns elementos), se ele é um elemento que possui apenas um elétron em seu
estado fundamental.
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