Espectro (física)
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31/07/2015 Espectro (física) – Wikipédia, a enciclopédia livre https://pt.wikipedia.org/wiki/Espectro_(f%C3%ADsica) 1/5 Um típico espectro de fotoelétrons (XPS) encerrando descrição das principais estruturas nele encontradas. Espectro (física) Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. No âmbito científico um espectro é uma representação das amplitudes ou intensidades o que geralmente traduzse por energia dos componentes ondulatórios de um sistema quando discriminadas uma das outras em função de suas respectivas frequências (ou comprimentos de onda). Em um espectro as componentes ondulatórias (fases) distinguemse fisicamente umas das outras não por suas naturezas mas sim pelas suas frequências, portanto. O exemplo típico é o espectro visível. Caso o diagrama expresse a frequência associada a cada componente ondulatória do sistema como função do respectivo comprimento de onda e não a intensidade como função da frequência temse o que se denomina em física por relação de dispersão. Relações de dispersão e espectros, apesar de distintos, encontramse relacionados, visto que, entre outras observações, as intensidades em um espectro podem ser descritas, via relação de dispersão, tanto em função das frequências como em função dos respectivos comprimentos de onda a elas associados. O conceito de espectro também aplicase à dinâmica de um feixe material em virtude da dualidade partículaonda. Associado à partícula material em movimento há uma onda de matéria cuja frequência mostrase diretamente proporcional à sua energia cinética. Relações estabelecidas em função das energias cinéticas são em essência relações estabelecidas em função das frequências das ondas de matéria associadas; e assim também constituem exemplos de espectros. Como exemplo têmse os espectros "XPS", obtidos via processo de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. Um equipamento capaz de analisar e gerar o espectro de um sinal temporalmente complexo contudo "bem comportado" é denominado espectrômetro. Se acrescido de funcionalidade que lhe permita gerar um registro fotográfico do espectro exibido, o equipamento denominase espectrógrafo . Em termos teóricos, a ferramenta matemática que extrai de um sinal no domínio do tempo cada uma das componentes espectrais que, juntas, o caracterizam no domínio da frequência, é a transformada de Fourier. O sinal também pode ser integralmente reescrito no domínio tempo via suas componentes no domínio da frequência através da série de Fourier. Índice 1 Exemplos 1.1 Espectro de massa 1.2 Espectro eletromagnético e óptico 1.3 Espectros Atômicos 2 Referências 3 Ver também 1 2
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O espectro (ou espetro) eletromagnético é o intervalo completo de todas as possíveis frequências da radiação eletromagnética. O Espectro Eletromagnético se estende desde frequências abaixo das frequências de baixa frequência até a radiação gama.O Espectro Eletromagnético é muito usado em ciências como a Física e a Química, através da espectroscopia é possível estudar e caracterizar materiais.
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31/07/2015 Espectro(fsica)Wikipdia,aenciclopdialivre
https://pt.wikipedia.org/wiki/Espectro_(f%C3%ADsica) 1/5
Umtpicoespectrodefotoeltrons(XPS)encerrandodescriodasprincipaisestruturasneleencontradas.
Espectro(fsica)Origem:Wikipdia,aenciclopdialivre.
Nombitocientficoumespectroumarepresentaodasamplitudesouintensidadesoquegeralmentetraduzseporenergiadoscomponentesondulatriosdeumsistemaquandodiscriminadasumadasoutrasemfunodesuasrespectivasfrequncias(oucomprimentosdeonda).Emumespectroascomponentesondulatrias(fases)distinguemsefisicamenteumasdasoutrasnoporsuasnaturezasmassimpelassuasfrequncias,portanto.Oexemplotpicooespectrovisvel.
Casoodiagramaexpresseafrequnciaassociadaacadacomponenteondulatriadosistemacomofunodorespectivocomprimentodeondaenoaintensidadecomofunodafrequnciatemseoquesedenominaemfsicaporrelaodedisperso.Relaesdedispersoeespectros,apesardedistintos,encontramserelacionados,vistoque,entreoutrasobservaes,asintensidadesemumespectropodemserdescritas,viarelaodedisperso,tantoemfunodasfrequnciascomoemfunodosrespectivoscomprimentosdeondaaelasassociados.
Oconceitodeespectrotambmaplicasedinmicadeumfeixematerialemvirtudedadualidadepartculaonda.Associadopartculamaterialemmovimentohumaondadematriacujafrequnciamostrasediretamenteproporcionalsuaenergiacintica.Relaesestabelecidasemfunodasenergiascinticassoemessnciarelaesestabelecidasemfunodasfrequnciasdasondasdematriaassociadaseassimtambmconstituemexemplosdeespectros.Comoexemplotmseosespectros"XPS",obtidosviaprocessodeespectroscopiadefotoeltronsexcitadosporraiosX.
Umequipamentocapazdeanalisaregeraroespectrodeumsinaltemporalmentecomplexocontudo"bemcomportado" denominadoespectrmetro.Seacrescidodefuncionalidadequelhepermitagerarumregistrofotogrficodoespectroexibido,oequipamentodenominaseespectrgrafo .Emtermostericos,aferramentamatemticaqueextraideumsinalnodomniodotempocadaumadascomponentesespectraisque,juntas,ocaracterizamnodomniodafrequncia,atransformadadeFourier.OsinaltambmpodeserintegralmentereescritonodomniotempoviasuascomponentesnodomniodafrequnciaatravsdasriedeFourier.
ndice
1Exemplos1.1Espectrodemassa1.2Espectroeletromagnticoeptico1.3EspectrosAtmicos
2Referncias3Vertambm
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Umespectrodemassa.
EspectrodeFraunhofer.
4Ligaesexternas
Exemplos
Espectrodemassa
Umexemplotpicodeumespectrmetroumespectrmetrodemassa.Valendoseentreoutrosdapropriedadeeltricasassociadasspartculaseaosncleosatmicos,umadadamisturadeistoposdeumelementoqumicooumesmoelementosqumicosdistintosinicialmentevaporizada,ionizada,colimadaemumfeixedepartculasfeitomoverseumavelocidadeprestabelecida,eentodirigidaparaumaregioondecamposmagnticosfazemnasdescrevertrajetriassemicircularescomraiosquedependemexplicitamentedeseusmomentose,porconseguinte,explicitamentedesuasmassasouenergiascinticas.Sensoresaofinalpossibilitamaconstruodeumgrficodiscriminandoapercentagemestequiomtricaemmassadecadacomponentenamisturainicialemfunodamassaouporvezes,devidoadetalhestcnicos,emfunodarazocarga/massadorespectivocomponente.
Adenominao"espectro"sejustificaaquiemfunodadualidadepartculaonda.DeBroglietrouxeluzofatodequepartculasmassivastmcomportamentoondulatrio,ondeseuscomprimentodeondaencontramserelacionadosaosseusmomentos,aopassoque,sobamesmatica,MaxPlanckmostrouqueasenergiasdaspartculasqunticasemmovimentoencontramserelacionadassfrequnciasdasondasdematriaestasassociadas.Separaraspartculaspormassatraduzsedeformaprticaemtalsistemaemdiscriminlasatravsdesuasenergiascinticas,ou,viadualidadepartculaonda,decomporamassatotaldaamostraemfunodasfrequnciasassociadasaseusrespectivoselementosconstituintesquandoemmovimento.Viarelaodedisperso,omesmoraciocniopodeserfeitocombasenosmomentos,ouseja,combasenosassociadoscomprimentosdeonda.
Espectroeletromagnticoeptico
Oexemplomaisexpressivodeumespectroopadroobtidoquandoasradiaeselectromagnticassoprimeiroespacialmentediscriminadasemfunodesuasfrequnciasmediantealgumfenmenofsicoexplicitamentedependentedaltimagrandeza,aexemplooqueocorrequandoasondastransitamdeummeiodepropagaoparaoutroondearelaodedispersomostresedistintadaprimeira(refrao)esoentodevidamenteprojetadassobrefilme
adequadamentesensvelsintensidadesdestas.Searadiaoeletromagnticaencontrasenafaixadovisvel,asdiversasfrequnciaseletromagnticastraduzemseem"cores"visualmenteobservveis,eparaocasoondetodasascomponentesnafaixadefrequnciasemquestoestejamsignificativamentepresentes,temseaimpressodeumarcoiris.
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Espectroeletromagntico
Aexemplo,asradiaessolaresresultamemumespectrodebandascoloridasquandoaluzbrancapassaatravsdeumprismaouredededifrao.Ascoresdesteespectro,ordenadasporcomprimentosdeondadecrescentes(oufrequnciascrescentes),so:vermelho,laranja,amarelo,verde,azul,anilevioleta.AbuscapormaioresdetalhesquantoradiaosolarlevaaoEspectrodeFraunhofer.
Osespectrosformadosapartirderadiaesemitidasporcorposincandescentesouconvenientementeexcitadossodesignadosporespectrosdeemisso.
Quandoaluzbrancapassaatravsdeummeiosemitransparente,dseumaabsoroselectivaderadiaesdecertoscomprimentosdeondaoespectrodaradiaotransmitidadesignaseentoporespectrodeabsoro.
Osespectrosdeemissoedeabsorodeumasubstnciasocaractersticosdessasubstncia,sendomuitasvezesusadosparaasuaidentificao.Taisespectrossooresultadodetransiesentrediferentesautoestadosdostomosoumolculasdasubstncia,sendoemitidasouabsorvidas,dinamicamente,ondaselectromagnticas.
Afrequnciafdasradiaesemitidasouabsorvidasdadapor
,ondeE eE soasenergias,respectivamente,
dosestadosinicialefinalentreosquaisdeuseatransio,usualmenteeletrnica,ehaconstantedePlanck.QuandoE maiorqueE ,ondaselectromagnticas(ftons)soemitidasnocasocontrrio,ftonssoabsorvidos.
Espectrocontnuoaqueleemquefiguramcomintensidadesnonulastodososcomprimentosdeondapresentesnafaixaemestudo.Asradiaesemitidaporumcorponegro,aexemploasemitidasporlmpadasincandescentes,sedecompememespectrosdestanatureza.
Espectroderiscas,tambmchamadosespectrosderaias,so,aocontrrio,aquelesemqueaparecemapenascertoscomprimentosdeondasespecficos,nohavendoenergiaassociadaaosdemaiscomprimentosdeonda.Espectrosoriundosdelmpadasfluorescentessodestanatureza.
EspectrosAtmicos
Apartevisveldoespectrodeemissodohidrognio(SriedeBalmer).
Espectrosatmicossoespectrosderaias.Umdosespectrosatmicosmaisestudados,entreoutrosdadaasuaimportnciaemreascomomecnicaquntica,fsicadeplasmas,astrofsica,astronomiaecosmologia,oespectrodohidrognio,tantoatmicoquantomolecular.Quandoaestruturafinaignorada,oscomprimentosdeondaparaosquaisverificamseamplitudesnonulasounegligenciveis(radiaoespria)noespectrodohidrognioatmicosodeterminveisporumarelaomatemticaempricaconhecidacomofrmuladeRydberg:
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Autovaloresdeenergiaetransiesesperadasparaotomodehidrognio.ASriedeBalmerresponsvelpelapartedoespectrodohidrogniovisvelaosolhoshumanos,epelacorcaractersticadaslmpadasdeplasmaqueencerramesseelemento.
Onde
e :sriedeLyman(ultravioleta)
e :sriedeBalmer(visvel)
e :sriedePaschen(infravermelho)
e :sriedeBrackett(almdoinfravermelho)
Aanlisedotomodehidrogniodesumaimportnciaparaacompreensodaestruturadamatriaporseresseonicotomoparaoqualseestabeleceumadescriomatemticaanalticaprecisasendoporessemotivoomodeloescolhidoparaseintroduzirotratamentoqunticodamatrianamaioriados(paranodizeremtodosos)livrosdidticosacercadoassunto.AsoluodaEquaodeSchrdingersujeitaaopotencialdeinteraocouloumbianoadequadoaotomoforneceporsoluoautoestadosdeenergiadescritosporautofuneseautovaloresdosquaissederivamconcluseslgicasemplenitudecondizentescomaestruturaespectraledemaisdadosempiricamenteobtidosparaoelemento(osautovaloresdeenergiamaisimportantes,etransiesesperadas,somostradosnafiguraaolado).
Asautofunesdotomodehidrognioestabelecemumabasemedianteaqualtodososdemaistomosdatabelaso,poraproximao,matematicamentedescritossendoascorrespondentessoluesparacadatomoobtidasportnicasdesoluonumricasenoporsoluesanalticas,aexemploviamtododesenvolvidosporDouglasHartree(TeoriadeHartree).Apartirdosresultadosdetalteoriaconsegueseentodeterminarmatematicamenteascaractersticasdosespectrosesperadosparaosdemaistomosdatabelaperidica.
Referncias1. "Bemcomportado"traduzsenamaioriadoscasospor"peridico".2. Osespectrmetros,dadaanecessidadeprtica,figuramquasesempreacompanhadosdeequipamentos
auxiliarescapazesdegerarregistrosdigitaleimpressodosespectrosgeradostipicamenteCCDsnocasotico.Demaneirainformal,espectrmetroquasesemprefiguracomosinnimodeespectrgrafonessescasos.
Alvarenga,BeatrizMximo,AntnioFsca,VolumenicoEditoraScipione1ed.2000ISBN:8526230182Eisberg,RobertResnick,RobertFsicaQuntica,tomos,Molculas,Slidos,NcleosePartculas13Ed.EditoraCampusISBN:8570013094
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31/07/2015 Espectro(fsica)Wikipdia,aenciclopdialivre
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Vertambm
EspectrovisvelDispersoRelaodedispersoOndaFrequnciaMovimentoharmnicosimplesFunestrigonomtricas:sinusidesAnlisedeFouriereSeriesdeFourierModosnormaisRessonnciaFiltroeletrnicoFiltropassafaixaSintetizadorEspectrmetro
Espectrmetrodemassa
Ligaesexternas
"Oespectrodohidrognio"SeoTintimporTintimPginadoDepartamentodeFsicadaUniversidadeFederaldoCear(http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/hidrogenio/tintim7.htm)
"Ressonncia"SeoTintimporTintimPginadoDepartamentodeFsicadaUniversidadeFederaldoCear(http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/ressonancia/tintim6.htm)
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Categorias: Radioamadorismo Espectroscopia
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