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Ao longo dos tempos, os físicos foram-se apercebendo que a radiação que incidia sobre a matéria interatuava com ela.
Ao interpor uma solução corada entre uma fonte emissora de luz branca e um espetroscópio, a solução absorve determinadas radiações, correspondentes às energias necessárias para excitar os eletrões dos átomos do soluto corado.
As radiações absorvidas, quando os eletrões são promovidos a estados de energia mais elevados (excitados), também podem ser emitidas quando eles regressam ao seu estado energético inicial.
De que modo se traduz esta interação da radiação com a matéria foi um problema cujas respostas, nem sempre pacíficas, tardaram a encontrar consenso.
Interação radiação-matéria
Em 1887, Heinrich Hertz descobriu o efeito fotoelétrico quando percebeu que a luz ultravioleta, ao incidir num elétrodo, facilitava uma descarga elétrica.
Em 1900, Planck sugeriu que a interação entre a radiação eletromagnética e a matéria se traduziria na troca de quantidades discretas de energia (a que chamou “quantum”), proporcionais à frequência da radiação.
Em 1905–1906, Albert Einstein baseado nos estudos de
Planck considerou que a radiação seria constituída por um feixe de partículas, denominadas fotões, cuja energia seria dada pela equação:
E = n∙h∙f
Relação entre frequência (ν) e comprimento de onda (λ):
c = λ∙ν
E – energia (unidade SI: joule, J); n – número de fotões; h – constante de Planck ( h = 6,626 x 10-34 J s); f – frequência da radiação (unidade SI: hertz, Hz); λ – comprimento de onda (unidade SI: metro, m) c – velocidade da luz no vácuo (c ≈ 3,00 x 108 m s-1)
Interação radiação-matéria – Aplicações
O conhecimento de como radiação e matéria interagem permitiu o desenvolvimento de aparelhos, com o objetivo de aumentar a qualidade de vida do Homem.
Micro-ondas
Os fornos de micro-ondas permitem o aquecimento de alimentos por causa da excitação das moléculas de água dos