O Espectro de Emissão

ESPECTRO DE EMISSÃO

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

        Obteve-se o espectro de luz do Mercúrio e do Hélio à partir das medidas de intensidade de luz em função do ângulo de difração do elemento em questão, podendo assim determinar os comprimentos de onda das linhas espectrais medindo o ângulo máximo da primeira ordem após ocorrer a passagem de luz pela rede de difração.

        Para a analise dos espectros discretos e contínuos, posicionou-se inicialmente uma lâmpada de mercúrio junto a fenda de entrada do espectrômetro PASCO (imagem 1), onde é possível determinar a intensidade das linhas espectrais e obter o comprimento de onda de cada uma das linhas discretas. Para a aquisição de dados, utilizou-se o programa DataStudio que, em conjunto com uma interface para aquisição de dados e o sensor de foto diodo de silício (Si), chamado High Sensitivity Light Sensor (Sensor de luz de alta velocidade), que permitem a medida, armazenamento e manipulação dos dados. O nível de luz emitido pelo sensor pode ser monitorado numa frequência entre 0,01 Hz e 250 kHz e adquirido como sendo a intensidade relativa da luz em função da posição angular do sensor, possibilitando assim a construção de gráficos da intensidade da luz em função do comprimento de onda da radiação eletromagnética que incide sobre o receptor. [1]

        Escolheu-se uma largura de fenda que possibilitou uma boa visualização das linhas espectrais para que se evitasse a saturação do sensor, assim como uma fenda apropriada para a entrada do sensor. Verificou-se a origem (zero) do equipamento, observando a posição angular de uma linha espectral de referência do espectro de ordem m=1.

Imagem 1: Vista do espectrofotômetro PASCO [1]

[pic 1]

        

        Depois de verificar se o sistema estava alinhado, iniciou-se a varredura em torno do máximo central e cautelosamente registrou-se as diferentes cores para os primeiros máximos (m=1), e obteve-se uma figura similar a imagem 2.

Imagem 2: Espectro de Mercúrio [1]

[pic 2]

        Depois da obtenção do gráfico, identificou-se as cores correspondentes a cada pico registrado e mediu-se o ângulo correspondente a cada máximo em relação ao máximo central para cada cor. Após a determinação do comprimento de onda de cada cor, comparou-se com os valores encontrados com os valores da literatura (imagem 3).

Imagem 3: Dados espectrais do Mercúrio [1]

[pic 3]

        Repetiu-se o procedimento para a lâmpada de Hélio, e comparou-se os dados obtidos às imagens 4 e 5.

Imagem 4: Espectro de Hélio [1]

[pic 4]

Imagem 5: Dados espectrais do Hélio [1]

[pic 5]

Inicialmente foi estabelecida uma frequência de aquisição de 20 Hz, e sabendo que a rede de difração utilizada tem 600 linhas por milímetro, pode-se determinar o comprimento de onda () a partir do ângulo de difração. Utilizando o DataStudio obteve-se o espectro emitido pela lâmpada de Mercúrio a fim de identificar suas linhas espectrais mais intensas. O procedimento foi repetido para a lâmpada de Hélio. [1][pic 6]

2. ANÁLISE DE DADOS

Espectro de Mercúrio

        Na imagem 6, podemos observar o espectro de mercúrio obtido experimentalmente:

Imagem 6: Espectro de mercúrio experimental

[pic 7]

Utilizando a equação senθ = m λ e  mm, adotando a ordem difração e os dados obtidos através da análise da imagem 6, foi possível a determinação dos comprimentos de onda ():[pic 8][pic 9]

Tabela 1: Determinação dos comprimentos de onda do espectro de Mercúrio

	Δθ	λexperimental	λteórico	E%
Ultravioleta	12,3	355,1	365,5	2,9%
Violeta	13,829	398,4	404,7	1,6%
Azul	14,908	428,8	435,8	1,6%
Verde	19,029	543,4	546,1	0,5%
Amarelo	20,233	576,4	577,0	0,1%