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Confecção e aplicação de espectroscópio caseiro com materiais alternativos para uma aula prática Silva João Batista De Sousa, Santos Bianca Mara Correia Dos, Rodrigues Francisco Alison Duarte, Nascimento Gesiel De Sousa, Souza Petronio Augusto Simão De Universidade Estadual do Ceará, Campus FACEDI/Faculdade de Educação de Itapipoca, e-mail: fidel.sousa@aluno.uece.br Universidade Estadual do Ceará, Campus FACEDI /Faculdade de Educação de Itapipoca, e-mail: alison.rodrigues@aluno.uece.br Universidade Estadual do Ceará, Campus FACEDI /Faculdade de Educação de Itapipoca, e-mail: bianca.mara@aluno.uece.br Universidade Estadual do Ceará, Campus FACEDI /Faculdade de Educação de Itapipoca, e-mail: gesiel.sousa@aluno.uece.br Universidade Estadual do Ceará, Campus FACEDI /Faculdade de Educação de Itapipoca, e-mail: petronio.souza@uece.br RESUMO. Este trabalho tem com tema principal a espectroscopia, e bem como a confecção de um aparelho caseiro de baixo custo que possibilite observar os espectros produzidos. Quando se aborda o fenômeno dos espectros produzidos pela luz e os elementos químicos, nem sempre a explicação vem junto a uma atividade prática; para um estudo didático dos espectros, por isso a confecção do espectroscópio caseiro se torna uma ótima alternativa para a sala de aula; para única e exclusivamente auxílio didático e pedagógico, mesmo que seja possível ser usado para descrever e observar os espectros, isso porque o aparelho construído não é profissional. E por último o aparelho foi utilizado fora de sala de aula, testado e discutido seus benefícios didáticos e suas limitações. Palavras-chave: Espectroscópio caseiro. Ensino. Espectros. 1. INTRODUÇÃO A uma importante área da Química se dá o nome de Espetroscopia Atômica, isso porque os fenômenos físico-químicos se caracterizam como interações ou alterações nos níveis de energia de moléculas ou átomos. A espectroscopia nada mais é do que a análise do espectro produzido pela luz após passar por um prisma ou uma rede de difração capaz de decompor a luz vinda do espaço em suas cores primárias. Foi Isaac Newton quem primeiro demonstrou, em um experimento feito por ele mesmo; que as cores produzidas por um prisma, ser algo característico da própria luz e não do prisma. O estudo desse fenômeno bem como o seu avanço, possibilita estudarmos os espectros dos átomos e moléculas, isso porque os elementos em sua forma gasosa possui um espectro de linhas com um conjunto de comprimentos de onda que é característico a cada elemento, com isso, também foi possível para o homem, estudar a composição química das estrelas, de quais elementos químicos são formadas. A espectroscopia atômica é uma área da ciência que consiste em analisar a radiação eletromagnética emitida ou absorvida por átomos. Espectroscópios são instrumentos capazes de separar a luz de acordo com sua frequência, gerando um espectro. Através desse espectro é possível identificar substâncias contidas nas fontes de radiação, onde é emitido um espectro específico (OLIVEIRA; SARAIVA, 2014) mailto:alison.rodrigues@aluno.uece.br mailto:bianca.mara@aluno.uece.br gesiel.sousa@aluno.uece.br O trabalho a seguir propõe a construção de um equipamento caseiro, ou seja, um espectroscópio de baixo custo com materiais alternativos, capaz de decompor a luz em suas cores primárias, possibilitando uma análise e descrição do espectro a ser observado. Tendo assim, em mente, auxiliar em aulas práticas, muito embora o equipamento não seja altamente preciso e não possua alta resolução, porém adequado para a sala de aula, sua confecção se destinará ao uso didático, podendo a sua produção auxiliar os professores em suas aulas de inorgânica ou quaisquer, para melhor aproveitamento e conhecimentos apreendidos pelos alunos durante estas. 2. METODOLOGIA 2.1 – Confecção Para facilitar o entendimento do processo de toda a montagem do espectroscópio a figura 1 será usada como referência ao que se segue. O modelo de espectroscópio pode ser feito conforme o próprio interesse, desde que utilize as medidas corretas para o modelo desejado. 2.2. Materiais Para a construção do espectroscópio caseiro são necessários os seguintes materiais: Papelão (molde na figura 1), CD-R (de onde se extrai o fragmento, a rede de difração, será necessário retirar a proteção metálica), tesoura, fita adesiva, estilete, lâminas de aço (como as de barbeador) para a confecção da fenda e cola. Com a tesoura dê ao papelão um formato de trapézio equilátero, utilize as medidas dadas na figura 1. Para a montagem da fenda (utilize o estilete) é possível usar pedaços de lâmina de barbear que devem ser colados na parte externa, não é obrigatório o uso das lâminas, mas as lâminas poderão criar uma fenda homogênea que produzirá espectros igualmente homogêneos. Paralela à fenda, recorte, usando o estilete, o formato de um trapézio equilátero, para isso utilize as medidas dadas na figura 1. Retire do CD-R a proteção metálica, para isso utilize a fita adesiva e o estilete, e com a tesoura recorte o fragmento que será usado como a rede de difração, o tamanho deve ser de 3 cm x 3 cm. Antes de fechar o molde, coloque com a fita adesiva o CD-R recortado no interior da caixa na região chamada de rede (atenção: a superfície refletora não deve ser a encoberta pelo plástico), figura1. Feche a caixa colando as partes com cola; para que fique mais bem selada, use a fita adesiva fixando-a nos cantos da caixa para que impeça a entrada de luz por lugares indesejados. Figura 1. “Modelo para montagem da caixa, as abas servem para fixação. A região da fenda e da rede tem 3 cm x 3 cm. A observação é feita aproximando-se o olho do lado que contém a rede de difração.” 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Após a confecção do espetroscópio caseiro uma série de testes foram feitas com ele, como observar os espectros produzidos por determinados objetos. É de se notar que os testes escolhidos devem ser adequados ao tipo de espectroscópio construído; e o lugar a ser usado possuir o mínimo de interferência luminosa, para que assim seja possível a obtenção de resultados formidáveis. A fonte a qual se apontará o espectroscópio deve ser uma fonte bastante forte, para que assim a visualização dos espectros seja possível. Três testes foram realizados, é importante ressaltar que os testes escolhidos foram os mais simples possíveis, isso por falta da disponibilidade de ambiente adequado e material, por isso foi escolhido observar os espectros produzidos por três lâmpadas diferentes. O mesmo poderia ser aplicado com a queima de material químico no bico de Bunsen, para que assim fosse possível a observação dos espectros. 3.1. Lâmpada de Tungstênio Os espectros nas lâmpadas de tungstênio ou incandescentes se comportam como a luz solar emitindo um espectro contínuo, ou seja, as cores se cruzam deixando imperceptível o término de uma cor e o início da outra. 3.2. Lâmpada de Mercúrio Nas lâmpadas de mercúrio podemos observar várias linhas de emissão nitidamente. As mais fortes que podemos ver são as linhas de emissão nas faixas do azul verde e laranja as linhas de absorção dificilmente distinguíveis. 3.3. Lâmpada de Sódio Nas lâmpadas de gases de sódio podemos observar menos linhas de emissão do que as do mercúrio, porém neste tipo de lâmpada podemos observar mais facilmente as linhas de absorção na frequência do amarelo. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Conclui-se que o uso do espectroscópio caseiro construído a partir de material alternativo para o uso em aulas; para o uso exclusivamente didático, é para a compreensão dos espectros de grande valia, pois além de cobrir a brecha deixada pela falta de um equipamento profissional, a sua produção e utilização são fáceis e o seu muito mais. O trabalho demonstra uma das maneirasde abordar o assunto dos espectros, não só isso, mas com um caráter didático e inclusivo para todos que se interessam por observar os espectros descritos durantes suas aulas. 5. REFERÊNCIAS A DVD spectroscope: A simple, high-resolution classroom spectroscope. Journal of Chemical Education, v. 83, n. 1, p. 56, 2006. Disponível em: <http://www.candac.ca/candac/Outreach/Educational_Resources/files/BuildaSpectroscope.pd f> Acesso em: 19 ago. 2019, 16:33:24. GABRIEL, Augusto; Alves Lara. Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão IFC Araquari, 2018. Disponível em: <https://even3.blob.core.windows.net/anais/112804.pdf> Acesso em: 19 ago. 2019, 17:42.28. KRAMER, Carlos Antônio. Experimento de espectroscopia caseiro para demonstração da Física Moderna no Ensino Médio. Universidade Federal Da Fronteira Sul Campus Cerro Largo, 2015. http://www.candac.ca/candac/Outreach/Educational_Resources/files/BuildaSpectroscope.pdf http://www.candac.ca/candac/Outreach/Educational_Resources/files/BuildaSpectroscope.pdf https://even3.blob.core.windows.net/anais/112804.pdf Disponível em: <https://rd.uffs.edu.br/bitstream/prefix/561/1/KRAMER.pdf> Acesso em: 19 ago. 2019, 18:08:31. https://rd.uffs.edu.br/bitstream/prefix/561/1/KRAMER.pdf
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