O ponto de partida. A energia dos eletrões num átomo é quantizada: só pode tomar certos valores. Um eletrão muda de nível trocando energia com o exterior, e há duas regras que deves ligar sempre uma à outra:
- excitação — o eletrão passa para um nível de energia mais alto; para isso o átomo tem de receber energia (por exemplo, absorvendo radiação);
- desexcitação — o eletrão passa para um nível mais baixo; a energia que sobra sai do átomo, por exemplo, emitida sob a forma de radiação.
Absorção anda com excitação; emissão anda com desexcitação. Nunca ao contrário.
1.º — o que acontece numa lâmpada de vapor de sódio
Na lâmpada, uma descarga elétrica atravessa o vapor de sódio e fornece energia aos átomos, que ficam excitados. Os eletrões excitados voltam depois a níveis de energia mais baixos — desexcitam-se — e a diferença de energia entre os níveis sai como radiação. No sódio, a transição dominante produz radiação de cerca de 589 nm, que vemos como amarela. É a mesma cor que vês no teste de chama de um sal de sódio.
A luz que a lâmpada envia para o refratómetro é, portanto, luz emitida, e a emissão resulta de uma desexcitação eletrónica.
Resposta: opção (A).
a origem de cada opção errada
- (B) — «absorção associada a uma desexcitação» é uma contradição física: quem se desexcita perde energia, não a recebe. Serve para apanhar quem decorou as palavras sem as ligar.
- (C) — a mesma contradição, ao contrário: «emissão associada a uma excitação». Para subir de nível o eletrão tem de receber energia; não pode, ao mesmo tempo, estar a emiti-la.
- (D) — é um par coerente (absorção ↔ excitação), e é o que acontece na lâmpada antes da emissão (embora aí a energia venha sobretudo da descarga elétrica, e não de radiação). Mas o que dá a cor à luz que sai da lâmpada é a radiação emitida. A absorção corresponderia a um espetro de riscas negras sobre fundo colorido, não a uma luz amarela.
onde se perdem pontos
Item de escolha múltipla, dicotómico: 10 pontos ou zero.
- Juntar os pares ao contrário. Excitação com emissão, desexcitação com absorção: é o que dá (B) e (C). Fixa o sentido da energia: sobe → recebe; desce → liberta.
- Escolher a (D) por ser «fisicamente correta». É uma frase verdadeira sobre átomos, mas não responde à pergunta: a cor da luz de uma lâmpada é a cor do que ela emite.
- Assinalar duas opções. Só conta a primeira.
a regra a fixar
Uma fonte de luz com cor característica (lâmpada de vapor, teste de chama) é sempre emissão ⇒ desexcitação. Um meio que tira cores à luz que o atravessa é absorção ⇒ excitação.