espectroscopia

ESPECTROSCOPIA

Estrutura da Matéria I

1. Introdução

Ao submeter os terminais de uma ampola que contenha um gás monoatômico rarefeito a uma diferença de potencial, os elétrons mais fracamente ligados aos átomos do gás absorvem pacotes de radiação eletromagnética, deixando-os em um estado denominado excitado. Ao retornarem aos seus estados fundamentais, os elétrons excitados emitem a energia previamente absorvida, em parte, na forma de luz visível.

Observa-se que a cada átomo corresponde a emissão de luz de uma cor característica, sendo esta devida à estrutura atômica (diferentes átomos possuem diferentes espectros). Ao se passar a luz emitida por uma rede de difração, ocorre a decomposição espectral e o que verifica-se, no lugar de espectros contínuos, como ocorre na decomposição da luz ao incidir sobre um prisma, é a existência de raias espectrais, o que seria um indício da quantização da energia.

O espectro mais simples, correspondente ao átomo mais simples, o Hidrogênio, foi primeiramente observado(1) pelo sueco Anders Jöns Angstrom em 1853. O físico suíço J. J. Balmer identificou, em 1885, 35 linhas do espectro de emissão deste átomo, nas regiões visível e ultravioleta próximo, e determinou uma fórmula empírica que relaciona os comprimentos de onda associados às raias espectrais com o número quântico principal, caracterizador dos níveis de energia.

A primeira explicação bem sucedida para o espectro do Hidrogênio provém do modelo de Bohr (1913), que consegue explicar não somente o espectro discreto do Hidrogênio, como também permite estimar os comprimentos de onda de cada raia. É importante citar que esse modelo, apesar de concordar com os resultados experimentais para átomos leves, falha ao ser aplicado para átomos mais pesados, cujas estruturas são, naturalmente, mais complexas.

O presente documento tem por intuito a apresentação dos estudos referentes a um