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RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Energia que se transmite em forma de ondas. Essas ondas estão associadas a corpúsculos discretos e muito pequenos denominados fótons. A luz está formada por partículas que têm uma onda associada. Toda radiação está caracterizada por: • Comprimento de onda (λ): distância entre dois máximos da onda (nm, cm...) • Amplitude (A): metade da altura da onda • Número de onda (ΰ): inverso do comprimento de onda (cm-1, nm-1...) ΰ = 1/ λ • Freqüência (f, ν): número de máximos que passam por um dado local por unidade de tempo (Hz, cps, rpm, etc.) ν (s-1) = c/ λ c = 3x1010 cm/s (velocidade da luz) • Energia da radiação: E = h ν ν = freqüência e h = Cte. de Planck (6,63x10-34 J.s) O que diferencia os tipos de radiação eletromagnética é o valor do λ. Espectro Eletromagnético • Explicar tipos de radiação • Explicar o sentido em que variam λ, ν e E. • Explicar efeitos da radiação: A radiação eletromagnética pode interagir com a matéria, embora não qualquer radiação possa interagir com qualquer tipo de matéria. A ciência que se ocupa de estudar a interação entre matéria e radiação é a Espectroscopia. A matéria é capaz de absorver determinadas radiações, sendo que o tipo de radiação absorvida depende da composição e estrutura do material. A matéria pode absorver radiação cuja energia coincida com a diferença de energia entre dois estados energéticos da molécula. Quando uma molécula absorve energia fica em um estado ativado, que se traduz em uma mudança na mesma, tal como uma transição de elétrons a orbitais de energia superior, uma vibração de suas ligações, uma mudança no sentido de giro dos elétrons, etc. Os estados ativados são instáveis, de maneira que a molécula tende a liberar a energia absorvida, embora transformada em outra forma de energia (muitas vezes na forma de calor), para voltar a seu estado fundamental de mínima energia, que é o mais estável. RADIAÇÃO EFEITO Raios X e cósmicos Ionizações das moléculas UV- Visível Transições eletrônicas entre orbitais atômicos ou entre orbitais moleculares Infravermelho Vibração das ligações químicas Microondas Rotações das ligações químicas Radiofreqüências Transições de spin eletrônico o nuclear nos átomos da molécula. Estudando a radiação absorvida podemos obter informação sobre a estrutura da molécula (análise estrutural) e/ou podemos obter informação sobre a concentração dessa molécula em uma mistura (análise quantitativa). Radiação UV – VIS UV VIS λ: 100 380 800 nm E: 286 36 Kcal/mol 1 nm < > 10-9 m; 1 µm < > 10-6 m. Efeito sobre a matéria: saltos de elétrons a orbitais de maior energia. UVA: 320 – 380 nm (chega à superfície da terra, vitamina D) UVB: 280 – 320 nm (absorvida pelo ozônio estratosférico, câncer) UVC: 100 – 280 nm (absorvida pelo oxigênio nas camadas altas da atmosfera, muito prejudicial) Radiação Visível É assim chamada porque é visível ao olho humano. O olho da abelha, por ex., detecta luz UV, e os binóculos de visão noturna detectam luz IR. A luz branca é composta de várias cores (explicar no espectro). Luz vermelha: maior λ, menor energia Luz violeta: menor λ, maior energia Tipo de radiação visível Comprimento de onda (nm) Violeta 380-436 Azul 436-495 Verde 495-566 Amarelo 566-589 Laranja 589-627 Vermelho 627-770 Quando a luz branca incide sobre um objeto, este absorve parte da radiação e reflete ou transmite outra parte. Assim, um objeto será vermelho se reflete a rad. vermelha e absorve as outras; será branco se não absorve rad. visível (reflete toda a rad.); será preto se absorve toda a rad VIS. Por isso as roupas brancas são menos quentes que as pretas. A cor com que percebemos um objeto depende do tipo de luz que o está iluminando e das cores que o objeto pode refletir, o qual depende de sua configuração e estrutura eletrônica. Assim, se iluminamos o objeto vermelho com luz monocromática azul, o veremos preto, pois absorve a luz azul, que é a única que está chegando, e não reflete radiação. Radiação Infravermelha (IR) ΰ: 12.500 – 100 cm-1 λ: 800 – 100.000 nm O ser humano percebe a rad. IR em forma de calor. A rad. IR origina vibrações nas moléculas e a vibração produz calor. Nossas terminações nervosas são capazes de detectar diferenças entre a temperatura interna do corpo e a temp. externa. Algumas cobras (cobra de poço) dispõem de sensores de IR aos lados da cabeça que usam para detectar o animal que vão caçar através da radiação IR que este emite. A radiação solar que chega à superfície da terra (UVA + VIS + IR) é espalhada em forma de rad. IR, a qual é absorvida em parte pelos gases da atmosfera (CO2, H2O, CH4) impedindo assim que toda ela seja dissipada e mantendo a temp. na superfície dentro de uma faixa que permite o desenvolvimento da vida.
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