0321568 05 Cap 03

3.
Técnicas Experimentais

Muito do nosso atual conhecimento acerca da estrutura da matéria é baseado em investigações espectroscópicas. Informações sobre a estrutura molecular e sobre a interação de moléculas com seus vizinhos podem ser derivadas de diversos modos a partir dos espectros de emissão e absorção gerados quando a radiação interage com os átomos ou moléculas da matéria. Apresentamos aqui uma breve descrição sobre os processos de absorção e de fluorescência sob

PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0321568/CA

condições foto-estacionárias (excitação com uma fonte contínua).

3.1
Conceitos básicos
A luz, em seu aspecto ondulatório, é uma onda eletromagnética, que consiste de campo elétrico e magnético mutuamente perpendiculares que oscilam senoidalmente. Quando uma onda deste tipo encontra uma molécula, ela pode ser espalhada (sua direção de propagação muda) ou absorvida (sua energia é transferida à molécula). A probabilidade relativa de cada processo é uma propriedade da molécula particular encontrada. Se a energia eletromagnética da luz é absorvida, a molécula passa a um estado excitado. Uma molécula ou sua parte que pode ser excitada por absorção é chamada cromóforo. Esta energia de excitação é usualmente convertida em calor (energia cinética) pela colisão da molécula excitada com outra molécula (molécula do solvente). Em algumas moléculas é re-emitida em fluorescência. Em ambos casos, a intensidade da luz transmitida por um conjunto de cromóforos é menor que a intensidade da luz incidente. Uma molécula possui um conjunto de quantidades discretas (quanta) de energia, descritas pelas leis da mecânica quântica. Estas quantidades são chamadas níveis de energia da molécula. Os níveis principais de energias são determinados pelas possíveis distribuições espaciais dos elétrons e são chamados níveis eletrônicos de energia; sobre estes estão superpostos níveis vibracionais,

37

que indicam os vários modos de vibração da molécula. Há ainda subdivisões
menores