tese de doutorado utilização de técnicas ... - Pfi.uem.br - UEM

Capítulo 2<br />
2.1) Espectroscopia fotoacústica<br />
Teoria Sobre a Técnica Fotoacústica<br />
Após a absorção de radiação pelo material, ocorrem processos de transferência da<br />
energia térmica, que é gerada nos pontos da amostra onde a radiação penetrou. A transmissão<br />
de energia térmica para o resto do material, através da condução, caracteriza a difusão<br />
térmica. Neste processo, existe um fluxo térmico desde a amostra até o gás circundante,<br />
provocando neste uma variação da temperatura com a mesma freqüência de modulação da luz<br />
incidente. No entanto, apenas uma fina camada de gás, nas vizinhanças da amostra, é que<br />
responde termicamente às flutuações de temperatura da amostra. Este modelo foi proposto por<br />
Rosencwaig e Gersho [1] e é conhecido como modelo do “pistão térmico”, devido ao seu<br />
caráter modulado.<br />
O sinal fotoacústico também pode ser gerado por outros mecanismos, como quando o<br />
material aquecido apresenta uma expansão térmica. Aqui, a vibração mecânica, devido à<br />
expansão e contração da própria amostra, gera ondas acústicas que são detectadas por um<br />
microfone que está acoplado a célula. Este modelo foi proposto por McDonald e Wetsel [2] e<br />
também é conhecido como modelo do “pistão composto”, uma vez que este mecanismo se<br />
soma com o anterior.<br />
Outro mecanismo de geração do sinal é o da flexão termoelástica. Este fenômeno<br />
surge quando a amostra está presa em suas extremidades. A luz incidente sobre a amostra gera<br />
um gradiente de temperatura dentro dela, devido a este gradiente, a expansão térmica será<br />
dependente da profundidade, flexionando a amostra. Esta flexão periódica faz com que a<br />
superfície da amostra produza o sinal fotoacústico. Este mecanismo foi proposto por Rousset,<br />
Lepoutre e Bertrand [3] .<br />
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