Princípios Fundamentais Da Fotometria

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso

Princípios fundamentais da fotometria

Analise Instrumental

Juliana Mayumi

Rondonópolis – MT

2014

SUMÁRIO

I. Introdução ...............................................................................................................................3

II. Desenvolvimento ...................................................................................................................4

II.I Radiação eletromagnética ........................................................................................4

II. II Dualidade Partícula-onda .......................................................................................5

II. III Espectro eletromagnético......................................................................................7

II. IV Espectro atômico e molecular ..............................................................................8

II. V Métodos de absorção da radiação............................................................................9

III. Considerações Finais ..........................................................................................................11

IV. Referências .........................................................................................................................12

 

I. Introdução

A espectrofotometria é o método de análises óptico mais usado nas investigações biológicas e físico-químicas. O espectrofotômetro é um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto, e uma quantidade conhecida da mesma substância.

Todas as substâncias podem absorver energia radiante, mesmo o vidro que parece completamente transparente absorve comprimentos de ondas que pertencem ao espectro visível. A água absorve fortemente na região do infravermelho. A absorção das radiações ultravioletas, visíveis e infravermelhas dependem das estruturas das moléculas, e é característica para cada substância química.

Quando a luz atravessa uma substância, parte da energia é absorvida (absorbância): a energia radiante não pode produzir nenhum efeito sem ser absorvida. A cor das substâncias se deve a absorção (transmitância) de certos comprimentos de ondas da luz branca que incide sobre elas, deixando transmitir aos nossos olhos apenas aqueles comprimentos de ondas não absorvidos.

A fotometria é o ramo da óptica que se preocupa em medir a luz, em termos de como seu brilho é percebido pelo olho humano. Aquela se diferencia da radiometria, que é a ciência que mede a luz em termos de sua potência absoluta, por descrever a potência radiante associada a um dado comprimento de onda usando a função de luminosidade modeladora da sensibilidade do olho humano ao brilho. A fotometria também é utilizada na astronomia, na observação de estrelas, pela percepção da diminuição da luz por elas emitida. Através de estudos e cálculos, é possível descobrir novos planetas e saber informações como rotação, translação, distância da estrela e satélites.

 

II. Desenvolvimento

II. I Radiação eletromagnética

A luz é uma onda eletromagnética, isto é, possui dois componentes, um componente elétrico e outro magnético, posicionados a um ângulo de 90º um em relação ao outro. Todo movimento oscilatório possui um comprimento de onda, que é a distância entre dois máximos de onda(HARRIS, 2005). Na Figura 1 podemos ver uma onda com um comprimento de 360 e outro de 200 nm. A amplitude da onda ( neste exemplo de 1,0 e 0,6) representa a intensidade da mesma.

Figura 1 - Amplitude da onda

Uma outra propriedade muito importante das ondas é que elas podem interagir umas com as outras. No exemplo da figura 1, as duas ondas na realidade se somam para produzir a onda marcado com SOMA. Este efeito de soma das ondas é particularmente importante no que se refere à interferência entre ondas, que, quando defasadas em p se anulam completamente (interferência destrutiva) e quando não possuírem defasagem (ou obviamente defasagem de 360, 720º ...) se somam (interferência construtiva). Basta lembrar que a diferença entre uma luz normal e um laser é a interferência, que é construtiva neste e tanto construtiva como destrutiva naquele.

As ondas eletromagnéticas, dependendo da sua energia, possuem características diferentes, principalmente no que se refere a sua interação com a matéria, sendo utilizados para os mais diversos fins. É importante salientar que as propriedades de ondas eletromagnéticas (i. e. velocidade, interferência) permanecem inalteradas por todo o espectro de energia.

As ondas eletromagnéticas que podem ser detectadas por nossos olhos, isto é, o visível, Ocupam uma pequena faixa de todo o espectro. Dentro do visível, como bem sabemos, existem várias cores, que nada mais são do que ondas com diferentes λs.

Figura 2 - Tabela de ondas

A radiação eletromagnética são ondas que se auto-propagam pelo espaço, algumas das quais são percebidas pelo olho humano como luz. A radiação eletromagnética compõe-se de um campo elétrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia. A radiação eletromagnética é classificada de acordo com a freqüência da onda, que em ordem crescente da duração da onda são: ondas de rádios, microondas, radiação terahertz (Raios T), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama.

II.II Dualidade Partícula-onda

A dualidade partícula-onda foi enunciada pela primeira vez, em 1924, pelo físico francês Louis-Victor de Broglie, que anunciou que os elétrons apresentavam