Experimento de Ritter
Experimento de Ritter
Objetivo: Realizar uma versão da experiência de 1801 na qual a luz ultravioleta foi descoberta por Johann Wilhelm Ritter.
Contextualização: Depois conhecer a descoberta de Willian Herschel da luz infravermelha, na qual o mesmo encontrou além da porção visível vermelha do espectro em 1800, Johann Ritter iniciou experimentos para verificar se ele poderia detectar também luz "invisível" além da porção violeta do espectro. Em 1801, ele estava aprendendo sobre o cloreto de prata, que se torna escuro quando exposto a luz. Ele estava ciente que a luz azul causava uma reação maior no cloreto de prata que a luz vermelha. Ritter decidiu então medir a taxa com que o cloreto de prata reagia com as diferentes cores que formam a luz. Ele direcionou então a luz solar de modo que atravessasse um prisma de modo a criar um espectro. Colocou então o cloreto de prata sob cada cor do espectro e encontrou que era possível observar uma pequena mudança na parte vermelha do espectro, escurecendo em direção a região violeta do espectro. Johhann Ritter decidiu então colocar a cloreto de prata um pouco além da luz violeta visível do espectro, em uma região aonde não incidia visivelmente a luz solar. Para sua surpresa, esta região mostrou a reação mais intensa de todas. Isto demonstrou pela primeira vez que luz na "forma invisível" existia além do limiar violeta do espectro visível. Este "novo tipo" de luz, o qual Ritter chamou de "raios químicos", foi mais tarde "renomeado" como luz ultravioleta ou radiação ultravioleta (a palavra ultra significa além). Ainda que o procedimento utilizado em nosso experimento seja um pouco diferente do utilizado originalmente por Ritter, os resultados obtidos serão similares.
Materiais: Um prisma de vidro, um folha de papel heliográfico ferro-prussiato sensível a luz azul (blueprint paper, daqui em diante papel fotográfico), amônia de uso doméstico, água "morna", uma vasilha pequena e quadrada, um pedaço de papelão um pouco maior que o cadinho, uma caneta de cor preta e traço fino, água, uma caixa de papelão, tesouras, uma régua, uma folha de papel de cor branca e uma fita durex.
Nota 1: o PAPEL FOTOGRÁFICO é extremamente sensível a luz – mantenha-o na parte "escura" até que seja colocado sob o espectro produzido pelo prisma.
NOTA 2: Este experimento usa amônia para revelar o papel fotográfico. A amônia deve ser manuseada com cuidado (crianças devem ser mantidas a distância). Para reduzir o vapor da amônia e aumentar a segurança, devemos realizar um teste para determinar a quantidade de amônia que pode ser diluída e ainda revelar efetivamente o papel fotográfico dentro de um intervalo de tempo razoavelmente curto. Nossos resultados indicam que uma mistura composta de 90% de água "morna" e 10% de amônia funciona bastante bem para um papel fotográfico exposto ao seu vapor por 90 segundos.
Preparação: Este experimento deve ser executado fora da sala de aula em um dia ensolarado. Em dias de nuvens "carregadas", o experimento pode ter seus resultados prejudicados. A Figura 1 ilustra o experimento montado conforme as instruções contidas nesta seção.
Iniciando o preparo:
Pegue a caixa de papelão, recorte um retângulo na lateral superior da caixa (o retângulo deve ter dimensões compatíveis com as do prisma) e fixe então o prisma na caixa (veja figura 2).
Em um ambiente escuro, recorte um pequeno pedaço do papel fotográfico com dimensão (sugerida) 10x10 cm2 de área. Lembre que este pedaço de papel fotográfico deve ter um tamanho capaz de ser acondicionado na vasilha quadrada requerida pelo experimento. Mantenha a folha de papel fotográfico protegida da luz até que ela seja necessária. Se você não tiver um “prendedor” para fixar o prisma à caixa, o meio mais fácil é cortar uma área na borda superior da caixa de papelão e montar o prisma (conforme a figura abaixo).
PROCEDIMENTO: Tendo realizado as instruções contidas na preparação ao experimento, inicie colocando a folha de papel branco no fundo da caixa de papelão. Isto ajudará você a ver as cores do espectro mais claramente. Estando com os equipamentos sob o Sol, você deverá “rotar” o prisma em torno de seu eixo, de modo a que a luz solar incidente sobre o prisma dê origem a luz dispersa com suficiente separação entre as cores de modo a seguir com o experimento. Eventualmente a caixa deverá também ser inclinada – isto pode ser necessário dependendo da altitude do Sol no céu. A Figura 3 ilustra esta etapa do procedimento. 
Sem expor o papel fotográfico diretamente a luz solar, rapidamente coloque-o no fundo da caixa, na região em que o espectro é visível – com o lado colorido do papel fotográfico virado para cima, exposto as cores espectrais. Tome cuidado de deixar uma região bastante grande do papel fotográfico na área em que se observerá a porção ultravioleta do espectro. Figura 4 ilustra esta etapa da montagem do experimento.
Imediatamente fixe com fita durex o papel fotográfico no fundo da caixa de modo a ter segurança que o mesmo não se movimentará. Use então uma caneta para demarcar a região do papel fotográfico que contém a região visível do espectro. Nomeie o extremo violeta que com a letra V e o extremo vermelho com a letra R. Deixe o papel exposto por mais ou menos 30 segundos. A Figura 5 ilustra esta etapa do procedimento experimental.
Remova então cuidadosamente o papel fotográfico e tente não expô-lo à luz solar durante este processo. Leve o papel fotográfico para um ambiente ventilado e livre da incidência direta da luz solar.
Deposite na vasilha quadrada a mistura preparada antecipadamente contendo 90% de água morna e 10% de amônia. Preencha a vasilha de modo a que a mesma contenha mistura o suficiente para que a profundidade fique em torno de 1 centímetro.
NOTA: esta etapa do procedimento requer muita cautela e atenção e não deve ser realizada por crianças.
Posicione o papel fotográfico no topo do vasilhame (tomando o cuidado para que o papel fotográfico não entre em contato com a solução de amônia), mantendo o lado colorido do papel virado para a solução de amônia de uso doméstico (como mostrado abaixo na Figura 7). Tome cuidado para não inalar o vapor que exala da mistura de amônia. Mantenha o papel sobre a vasilha por mais ou menos 90 segundos. Isto então revelará o papel fotográfico.
Uma vez que o papel fotográfico esteja “revelado”, mova-o para um local distante da solução de amônia e estude os resultados. Observar-se-á um retângulo branco (ou “claro”) em torno da região de papel fotográfico que foi exposta a luz solar. Esta região clara estará envolvida por uma região muito mais escura.
Será “claramente visível” que a região exposta ao extremo vermelho do espectro (letra R) não é tão clara (branca) quanto a região exposta ao extremo violeta do espectro (letra V). Mais importante, poderá ser observado que a região clara (branca) se estende além do limite identificado com o espectro visível do espectro em seu extremo violeta. Esta região foi exposta à luz “invísivel” do ultravioleta. A Figura 8 ilustra o encontrado no final do experimento.
Usando uma régua, meça o comprimento da região demarcada como espectro visível. Meça então quão “longe” a região clara no papel se estende além da linha que delimita o extremo violeta do espectro visível. Adicione estes dois valores de modo a calcular a extensão total da região exposta.
Marcadores: UV
postado por FETEC2008 @ 21:19
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