Já procurou por uma maneira de mostrar para seus alunos que cada cor do espectro visível possui energia diferente? Neste experimento usamos a fluorescência de tintas spray e lasers de diversas cores para explorar esses fenômeno.
O que você vai precisar
Nós usamos um pedaço de papelão coberto por uma folha branca. Além disso, usamos diversas latas de tinta spray fluorescente. As tintas mais importantes são a vermelha, a verde e a azul, pois com essas três podemos comparar a energia da luz emitida pelos apontadores laser. Falando neles, vamos usar três apontadores laser, um vermelho, um verde e um azul. Separe um rolo de fita crepe e folhas de sulfite para a etapa da pintura.
Tome muito cuidado ao usar os apontadores laser! Nunca aponte o laser para outra pessoa, ou para alguma superfície que possa refletir o laser na direção de outra pessoa (ou você mesmo)! A luz do laser pode causar danos à visão se apontada para o olho.
Mãos à obra
Vamos pintar diversos quadrados, cada um com uma tinta diferente. Para isso, usamos fita crepe e folhas de papel sulfite para proteger as áreas que não queremos pintar. Aguarde até a tinta secar completamente antes de passar para a área seguinte.
Quando já estiver com o papelão pronto, podemos iluminar as diversas áreas com os apontadores laser, como pode ser visto no vídeo abaixo.
O que acontece
Temos três apontadores laser. O primeiro emite luz vermelha. Os apontadores laser vermelhos mais baratos usam um diodo que emite luz com comprimento de onda de 650 nm. Em seguida, temos um apontador laser verde, com comprimento de onda de 532 nm. O laser azul apresenta um comprimento de onda de 473 nm. Assim, podemos ver que, do vermelho para o azul, o comprimento de onda da radiação eletromagnética diminui.
O comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência da luz. Já a energia carregada pela radiação é diretamente proporcional à sua frequência.
Ou seja, a luz azul é a que apresenta a maior frequência e a maior energia e a luz vermelha está na outra ponta do espectro visível, com menor frequência e energia.
Quando apontamos o laser vermelho para as tintas fluorescentes, podemos ver que a luz vermelha não consegue fazer com que as tintas emitam luz. Na fluorescência, a molécula deve absorver a energia da luz incidente, o que faz com que seus elétrons saltem para um estado de energia maior. A luz vermelha não possui energia suficiente para que os elétrons do corante fluorescente consigam dar esse salto.
Com a luz do laser verde, no entanto, conseguimos ver a fluorescência das tintas vermelha, laranja e rosa. A energia da luz verde é suficiente para que os elétrons da tinta vermelha consigam dar o salto, ir para um estado de maior energia e, após perder parte dessa energia como calor (vibração das moléculas), emitir luz vermelha. Mas a luz verde não consegue fazer com que a tinta azul emita luz.
Por fim, a luz do laser azul consegue fazer com que todas as tintas emitam luz por meio da fluorescência. Este experimento apresenta de forma bem clara as diferenças em energia das diversas cores do espectro visível.
Finalmentes
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