Atividade 3 - Excitação de Átomo
Nesta atividade você usará a simulação interativa do PhET para investigar como os elétrons em um átomo podem absorver e emitir energia em comprimentos de onda específicos (ou frequências equivalentes). Lembre-se: frequência e comprimento de onda estão relacionados pela fórmula , sendo a velocidade da luz (), a frequência (Hz) e o comprimento de onda (m).
Objetivos
- Observar os saltos de energia do elétron no modelo do átomo de Bohr;
- Relacionar a emissão de fótons ao espectro de linhas;
- Identificar experimentalmente os comprimentos de onda (e frequências equivalentes) de ressonância do átomo;
- Verificar a condição de absorção usando luz monocromática.
Passo a passo
- Acesse a simulação e selecione a opção “Níveis de Energia”;
- Opte pelo modelo do Átomo de Bohr;
- Incida a fonte de luz branca sobre o átomo;
- Observe o comportamento do elétron: ele pode ser excitado e depois retornar ao nível inicial;
- Quando o elétron retorna, perceba a emissão de fótons;
- Ative a opção espectro de emissão e registre os comprimentos de onda emitidos, junto com a transição entre os níveis de energia correspondente.
- Troque a fonte de luz para monocromática;
- Varie o comprimento de onda da radiação incidente;
- Teste os comprimentos de onda que você identificou na etapa anterior (linhas do espectro);
- Verifique: quando o comprimento de onda da luz incidente corresponde a uma das linhas registradas, o elétron absorve energia e salta de nível;
- Registre em quais comprimentos de onda a absorção ocorreu e entre quais níveis.
Questões
1. O que o espectro de emissão nos revela sobre os níveis de energia do átomo?
2. Em que condição ocorre a absorção de luz pelo elétron?
3. Qual é a relação entre as linhas do espectro e as frequências de ressonância?
4. Compare: como a ideia de ressonância no átomo se relaciona com os casos da taça de cristal e do rádio de galena?
5. Por que, mesmo sob luz branca (muitas frequências), apenas certas frequências aparecem no espectro de emissão?