O BI dos elementos
Um pouco de história
A experiência de Newton da decomposição da luz fomentou um grande interesse pelo espectro colorido. O procedimento foi aperfeiçoado, em 1802, pelo físico William Wolloston (1766-1828) que utilizou um prisma de vidro de grande qualidade ótica e uma fenda estreita, em vez da abertura circular, o que produziu uma banda de linhas visíveis espectrais com a forma da fenda. Wolloston observou que o espectro supostamente contínuo da luz do Sol era interrompido por um conjunto de linhas escuras, paralelas à banda, interpretando-as como divisões naturais entre zonas de cores.
Uma década mais tarde, o oculista alemão Joseph Fraunhofer (1787-1826), colocando uma lente convexa entre a fenda e o prisma, obteve uma imagem da série espectral mais definida e estudou estas linhas escuras com mais pormenor. Para obter medidas mais precisas, Fraunhofer usou um telescópio para observar o espetro. Estava construído o primeiro espectroscópio com capacidade de analisar fontes de luz menos intensas e mais difusas.
Material
- Espectroscópio de bolso
- Candeeiro com lâmpada incandescente comum
- Outras fontes de luz (gases rarefeitos em ampolas ou tubos para descarga elétrica; lâmpadas de iluminação pública branca, de mercúrio, de sódio, etc; lâmpadas de gás de néon)
- Material Opcional (amostras de sais de diversos metais, nomeadamente cloretos de sódio, bário, cálcio, potássio, cobre II e estrôncio; Queimador de gás; Fio de platina; Vidros de relógio; Solução concentrada de ácido clorídrico)
Montagem
Esta atividade é muito simples de realizar e não necessita de montagem prévia. Usa-se um espectroscópio de bolso (instrumento ótico através do qual se obtêm e observam espectros). Este é constituído por três unidades fundamentais: uma rede de difração (localizada na região frontal) ou um prisma (localizado no centro), um tubo oco com uma fenda e um recetor.
A rede de difração ou o prisma têm como função provocar a dispersão da luz. Os prismas são habitualmente de materiais que variam consoante a banda do espetro luminoso que se pretende analisar. Assim, para a região do infravermelho usam-se prismas de sal-gema; para a região do visível, prismas de cristal; para a região do ultravioleta, prismas de quartzo. A rede de difração usa fendas com uma largura entre fendas da ordem de 1,0 - 1,5 μm.
O tubo oco com uma fenda na extremidade é o local pelo qual entra a luz. Este possui uma lente colimadora na outra extremidade, pelo que é designado por tubo colimador, para a produção de um feixe paralelo.
As fontes de luz adequadas são função do espectro em estudo, utilizando-se para a região do visível bicos de Bunsen, tubos Geissler e arco elétrico e para a região do ultravioleta, lâmpadas de mercúrio e hidrogénio rarefeito e elétrodos de ferro, entre outros.
Por fim, o recetor é constituído por dois tubos com lentes, o primeiro do qual (o analisador) permite a observação do espectro e o segundo possui uma escala micrométrica que permite realizar medições.
