Introdução aos Métodos Espectrométricos

Espectroscopia é a ciência que estuda as interações entre as diversas radiações e a matéria. Sendo que essa envolve interações entre outras formas de energia como as ondas acústicas os feixes de partículas (íons e elétrons).



Propriedades Gerais da Radiação Eletromagnética

Grande parte das propriedades da radiação eletromagnética podem ser descritas através da onda senoidal, que incorpora diversos parâmetros como comprimento de onda, frequência, velocidade e amplitude.



O modelo ondulatório falha na consideração de fenômenos associados com a absorção e a emissão de energia radiante, devido a isso recorre-se a um modelo de particulas no qual a radiação eletromagnética é encarada como um feixe de partículas discretas, ou pacotes de ondas de energia, fótons.

Propriedades Ondulatórias da Radiação Eletromagnética

A radiação eletromagnética é representada como um campo elétrico e um magnético, que se propagam em fase oscilando senoidalmente.




Está é a representação de um único raio de radiação eletromagnética plano-polarizada. Este termo indica que todas as oscilações (elétricas e magnéticas) estão ocorrendo em um único plano. O campo elétrico é responsável pela maior parte dos fenômenos que nos interessam como a transmissão, reflexão, refração e absorção.

Parâmetros de Onda



O tempo (em segundos) necessário para a passagem de máximos ou mínimos sucessivos em um ponto fixo do espaço é chamado de período p da radiação. A frequência v é o número de oscilações que ocorrem por segundo e é igual a 1/p . O comprimento de onda λ que é a distância entre dois pontos equivalentes em ondas sucessivas. A multiplicação da frequência pelo comprimento de onda resulta na velocidade de propagação vi em metros por segundo: vi = v.λi

O comprimento de onda da radiação é também dependente do meio. No vácuo, a velocidade da radição é independente do comprimento de onda e tem seu valor máximo. Essa velocidade (c) foi determinada como 2,99792x10^8 m/s. A Equação anterior pode ser escrita como: c = v.λ = 3,00x10^8 m/s = 3,00x10^10 cm/s

O espectro Eletromagnético



O espectro abrange um grande intervalo de comprimentos de onda e frequências. As visiões estão baseadas nos métodos requiridos para gerar e detectar as diferentes espécies de radiação. Métodos espectroquímicos que empregam radiação visível, ultravioleta e infravermelho são chamados de métodos ópticos.




Descrição Matemática de uma Onda


y = A sen(ωt + Φ)

Onde y representa o campo elétrico, A é a amplitude ou valor máximo para y, t é o tempo e Φ é o ângulo de fase. A velocidade angular do vetor ω está relacionada à frequência da radiação v pela equação

ω = 2πע


Superposição de Ondas

O princípio da superposição estabelece que, quando duas ou mais ondas atravessam o mesmo espaço, ocorre uma perturbação que é igual à soma das perturbações causadas pelas ondas individualmente.

Difração da Radiação

É o processo no qual um feixe paralelo de radiação é deformado ao passar por uma barreira de borda definida ou através de uma abertura estreita. A difração é uma consequência da interferência.