1 - MEV

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃOCARLOS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
Disciplina: Química Analítica Experimental 
 
Experimento 9 
MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA – MEV 
 
1. Introdução 
A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) é uma técnica utilizada para análises de 
amostras não transparentes a elétrons (condutoras de elétrons). A MEV é comumente utilizada 
para a análise de materiais tecnológicos, tais como, polímeros, metais, cerâmicas, entre outros. 
Por meio da MEV pode-se analisar a morfologia do material de interesse com resolução maior 
que a de um microscópio ótico comum. O princípio da técnica se fundamenta na incidência de 
um feixe de elétrons de alta energia em um determinado ponto da amostra, o que causa 
emissão de elétrons com grande espalhamento de energia. Estes elétrons são coletados e 
amplificados para fornecer um sinal elétrico. Informações topográficas são obtidas utilizando-se 
elétrons de baixa energia (da ordem de 50 eV), e informações sobre número atômico ou 
orientação cristalográfica são obtidas utilizando-se elétrons de alta energia. 
A interação de um feixe de elétrons de alta energia com a superfície da amostra resulta na 
emissão de elétrons e raios-X com uma faixa de distribuição de energia e, em alguns casos, 
com emissão de radiação catodo-luminescente que possui menor energia de raios-X. Os 
elétrons gerados pela interação do feixe primário com a amostra podem ser divididos em três 
tipos: retro-espalhados, secundários e Auger. Elétrons retro-espalhados podem ser emitidos 
devido a espalhamento elástico, a espalhamento de plasmons (oscilações coletivas e 
quantizadas dos elétrons da banda de condução) ou transições inter-bandas e espalhamento 
inelástico. Elétrons espalhados elasticamente saem basicamente com a mesma energia que o 
raio incidente, enquanto que os espalhados inelasticamente geralmente sofrem várias 
interações de espalhamento e saem da amostra com um espectro de energia menor que a 
energia do feixe. As oscilações de plamons e as transições de elétrons da amostra entre 
diferentes bandas de energia requerem uma quantidade de energia específica para provocar 
espalhamento de elétrons, a qual difere de elemento para elemento e algumas vezes diferem 
também se os elementos estão presentes como elementos puros ou ligados a outros 
elementos. 
Quando um elétron de uma camada interior de um átomo é arrancado por um elétron de alta 
energia (do feixe primário), o átomo pode retornar ao seu estado de energia original com 
movimentação de um elétron de uma camada mais externa para a camada interior vacante. 
Neste processo, existe liberação de energia, que é acompanhada ou pela emissão de um fóton 
ou pela emissão de outro elétron da camada mais externa. A emissão de fóton resulta no 
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espectro característico de raios-X e a emissão de elétrons é conhecida como efeito Auger. 
Também neste caso, as energias tanto do fóton como do elétron emitidos são características 
dos elementos que os gerou, possibilitando a obtenção de informações das características 
químicas do material. Elétrons secundários são os mais importantes para a formação da 
imagem de MEV. São elétrons de baixa energia e são formados pela excitação de elétrons 
fracamente ligados ao núcleo, devido à interação com elétrons primários ou elétrons 
espalhados de qualquer tipo, de alta energia, passando próximo à superfície. 
A imagem observada em um MEV resulta da variação de contraste que ocorre quando o 
feixe se move de ponto a ponto sobre a superfície da amostra. Variações de sinal detectado de 
diferentes pontos podem ocorrer devido à variação do número de elétrons emitidos da 
superfície, ou devido à variação do número de elétrons que atingem o detector. Entre os tipos 
de contraste que podem ser observados devido à emissão de elétrons secundários ou retro-
espalhados podem ser mencionados o contraste topográfico e o de número atômico. O 
contraste topográfico pode ser obtido de superfícies contendo relevo, utilizando-se tanto 
elétrons retro-espalhados como elétrons secundários, uma vez que a geração desses tipos de 
elétrons é fortemente dependente do ângulo de coleta dos elétrons emitidos. Variações 
localizadas do ângulo de inclinação da superfície podem impedir alguns elétrons de atingir o 
coletor, sendo esse efeito mais acentuado para elétrons retro-espalhados cujas trajetórias são 
pouco afetadas por um potencial de 200 V no detector. 
Contraste de número atômico ocorre porque a quantidade de emissão correspondente a 
elétrons de alta energia (acima de 100 eV) aumenta linear e rapidamente com o número 
atômico até Z = 45 e depois mais lentamente para os elementos mais pesados. Deste modo, é 
possível utilizar imagens de elétrons retro-espalhados para detectar diferenças de composição 
caso estas diferenças resultem em diferentes números atômicos. Contraste de números 
atômicos permite, sob condições ideais, distinguir elementos de números atômicos adjacentes 
até Z = 20. 
 
2. Objetivos 
O objetivo desta prática é analisar a morfologia de uma amostra usando um microscópio 
eletrônico de varredura. 
 
3. Parte Experimental 
A amostra será fornecida pelo DEMA e as análises serão realizadas usando o microscópio 
eletrônico de Varredura do DEMA. 
 
4. Resultados 
 
 
 
5. Referências Bibliográficas 
1. Goldstein, J.I. et al., Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis, 2ª ed., Plenum 
Press, New York, 1992. 
2. Kestenbach, H.J.; Botta Filho, W.J., Microscopia Eletrônica de Transmissão e Varredura, 
ABM, São Paulo, 1989. 
3. Skoog, D.A. et al., Princípios de Análise Instrumental, 8ª ed., Editora Bookman, Porto Alegre, 
2007.