A LUZ

A principal classe de métodos analíticos baseia-se na luz ou, para os puristas do vernáculo, na interação de energia radiante com a amostra a ser analisada. Como este é o principal método de análise, vamos nos aprofundar nele, apesar de também tratarmos dos outros mais pra frente.

Antes de mais nada, devemos relembrar o que é luz; mas, para não fazer deste artigo um tratado sobre radiações luminosas, vamos rever alguma coisa sobre a luz passando bem distante da mecânica quântica, pacotes, fótons etc., que, ao meu ver, é coisa de enlouquecer qualquer um e não quero ser responsável pela loucura de ninguém. Mas, sugiro que se faça uma pesquisa em sites sobre Física (sugiro o Física.net e o Feira de Ciências) ou, o que é preferível, em livros de Física de Ensino Superior.

Bom, a luz é uma associação de emissões eletromagnéticas de vários comprimentos de onda. Cada comprimento de onda equivale a uma cor. Se você estava tirando um cochilo nesta aula, a luz é formada por sete cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou azul marinho) e violeta. Somadas, aparecem como se fosse uma única emissão: branca. A ausência de todas as cores dá a cor preta (tá, eu sei que é um paradoxo ser uma cor na ausência de qualquer cor, mas eu não discuto terminologias que não criei).

Qualquer superfície colorida reflete a cor que é vista, absorvendo as demais, isto é, quando vemos uma superfície vermelha, vemos que a superfície em questão reflete a luz vermelha e absorve as demais. Se esta superfície refletisse todas as cores, pareceria branca e se absorvesse todas pareceria preta. “Ó Gran-Mestre Alquimista, e se este humilde mortal iluminasse a superfície, que parece vermelha à luz comum, com um feixe de luz verde?” Simples, meus discípulos, pareceria preta. Por quê? Simples: Se a superfície reflete apenas a cor vermelha até meus olhos e eu faço incidir uma luz de outra cor, como o vermelho iria ser refletido? Não o podendo haveria absorção total da luz incidida.

A luz, da mesma forma que qualquer radiação eletromagnética, possui a maior velocidade de propagação no vácuo (a saber: 299.792.458m/s). Sua velocidade em meio material tende a ser reduzida; quanto mais denso o meio em que ela estiver em propagação, maior será a redução de sua velocidade. Assim, para substâncias (ou meios) diferentes, a velocidade da luz também será diferente. Bom, podemos relacionar a energia da radiação com a sua velocidade de propagação. Planck estabeleceu que a energia radiante de um feixe eletromagnético é diretamente proporcional à sua velocidade de propagação e inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Muito complicado? Com uma fórmula matemática entenderemos melhor:

Onde:
   E= Percentual de transmitância do feixe incidido
   h= Potência radiante transmitida
   c= Potência radiante incidida
   λ= Potência radiante incidida

Como podem ver, se a velocidade de propagação da onda (ou emissão, radiação ou luz, dá no mesmo) for alterada, a energia da emissão também será alterada. O mesmo vale para o comprimento de onda. Qual a utilidade disso na química analítica? Na página a seguir veremos como é tão necessário o conhecimento do comprimento e da velocidade da luz num determinado meio, e como isso auxiliará em nossas medições.