Técnicas de Análise Experimental - A Interação entre Radiação Eletromagnética e Matéria
1. Absorção de luz
Quando átomos, moléculas ou íons absorvem a energia dos fótons e a diferença entre sua energia de base e a energia do estado excitado satisfaz Δ E=mv, eles farão a transição do estado fundamental para o estado excitado, e esse processo é chamado absorção. O estudo dos espectros de absorção pode determinar a composição, conteúdo e estrutura da amostra. O método analítico estabelecido com base na espectroscopia de absorção é denominado espectroscopia de absorção.
2. Emissão de luz
Quando uma substância absorve energia e faz a transição do estado fundamental para o estado excitado, o estado excitado é instável e fará a transição de volta ao estado fundamental após aproximadamente 10-8 segundos. Neste ponto, se a energia for liberada na forma de luz, esse processo é chamado de emissão.
3. Dispersão de luz
Quando a luz passa por um meio, ocorre o fenômeno da emissão. Quando o tamanho das partículas do meio (como em emulsões, suspensões, soluções coloidais) é semelhante ao comprimento de onda da luz, a intensidade da luz emitida aumenta, o que também pode ser visto a olho nu como o efeito Tyndall. A intensidade da luz espalhada é inversamente proporcional ao quadrado do comprimento da luz incidente e pode ser usada para estudar o tamanho e a morfologia de moléculas de polímeros e partículas coloidais. Quando as moléculas do meio são menores que o comprimento de onda da luz, ocorre a emissão de Rayleigh M9. Esse espalhamento é causado por colisões elásticas entre fótons e moléculas moleculares. Não há troca de energia durante a colisão, apenas a direção do movimento do fóton é alterada, de modo que a frequência da luz espalhada permanece inalterada e a intensidade da luz espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda da luz incidente. Quando os fótons colidem de forma não elástica com as moléculas do meio, eles não apenas mudam a direção do movimento, mas também trocam energia, resultando em uma mudança na frequência da luz espalhada. Este fenômeno de espalhamento é denominado espalhamento Raman.
4. Reflexão e Refração
Quando a luz é irradiada do meio (1) para a interface de outro meio (2), parte da luz muda de direção na interface e retorna para a interface (1), o que é chamado de reflexão da luz. Outra parte da luz muda de direção e entra no meio (2) em um ângulo de r (ângulo de refração), que é chamado de refração da luz.
5. Interferência
Sob certas condições, as ondas de luz irão interagir umas com as outras. Quando sobrepostos, produzirão uma onda composta cuja intensidade depende da fase de cada onda. Quando a diferença de fase entre as duas ondas é de 180 graus, ocorre a interferência destrutiva máxima. Quando as duas ondas estão em fase, ocorre a interferência construtiva máxima. Através do fenômeno de interferência, podem ser obtidas listras brilhantes e escuras. Se duas ondas se fortalecerem, aparecerão listras brilhantes. Se eles se anularem, aparecerão listras escuras
6. Difração
O fenômeno das ondas de luz que se desviam de sua linha reta ao passar por obstáculos ou fendas estreitas é denominado fenômeno de difração. É o resultado de interferência.
