O Espectro de Emissão
Por: José Eduardo Braga • 6/11/2016 • Relatório de pesquisa • 743 Palavras (3 Páginas) • 575 Visualizações
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% |
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