A luminescência consiste na emissão de luz por uma substância previamente excitada por uma radiação eletromagnética. Quando a radiação emitida cessa imediatamente depois da excitação desaparecer, chama-se esse fenômeno de fluorescência. Porém, quando a emissão espontânea persiste durante intervalos de tempo longos (de segundos até horas), o fenômeno é denominado de fosforescência. Isso sugere que a fluorescência é uma conversão da radiação absorvida em energia emitida, e que a fosforescência envolve o armazenamento de energia e uma emissão lenta.
Você, professor de Química, está abordando em aula o tema da luminescência, explicando que os letreiros luminosos, muito utilizados em publicidade, utilizam principalmente gás neônio (Ne) e, por essa razão, são conhecidos por luminosos de neon.
Responda ao seu aluno, pautado pelos pontos a seguir:
1. Explique o funcionamento dos luminosos de neon e qual a distinção com o fenômeno de fosforescência.
2. Demonstre, dando exemplos, como as diferentes cores e tonalidades podem ser obtidas no fenômeno de fluorescência.
Soluções para a tarefa
Padrão de resposta esperado
1. Baseado nos postulados do modelo atômico de Bohr, sabe-se que os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo, e cada uma dessas órbitas tem energia constante. Dessa forma, quando um elétron absorve certa quantidade de energia, salta para uma órbita mais energética. Quando ele retorna à sua órbita original, libera a mesma quantidade de energia, na forma de onda eletromagnética (luz), explicando assim o funcionamento dos luminosos de neon. A distinção entre os dois fenômenos é mais nítida quando considerados os respectivos mecanismos. Na fluorescência, o estado excitado é um singleto e a transição para o estado fundamental é muito rápida e fácil. Na fosforescência, o estado excitado é um tripleto, e a transição para o estado fundamental é mais moderada, pois a probabilidade de ocorrência é menor.
2. As diferentes cores e tonalidades que podem ser obtidas dependem da diferença de potencial, da pressão do gás e de sua composição.
Exemplos:
Ne puro ---> luz vermelha
Ne + mercúrio (Hg) ---> luz azul
Ne + gás carbônico (CO2) ---> luz violeta