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51907 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Sabendo que o grau de liberdade é o número de variáveis necessárias para se descrever o movimento de uma partícula completamente, assinale a alternativa correta.

  • a)
    Para um único átomo se movendo no espaço em 3 dimensões, o seu o grau de liberdade é 1.
  • b)
    Para uma molécula de N átomos, o grau de liberdade se torna 3N-1, pois os átomos estão ligados entre si.
  • c)
    Para qualquer molécula de N átomos, têm-se, somente N movimentos rotacionais e N movimentos vibracionais.
  • d)
    Para moléculas não-lineares, o grau de liberdade rotacional é 3, o translacional é 3 e os outros 3N-6 que sobraram serão vibracionais.
  • e)
    Para uma molécula linear, existe rotação ao redor do seu próprio eixo; logo só existe 1 grau de liberdade rotacional e 3N-4 modos vibracionais.

51910 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Com relação ao espalhamento inelástico da radiação eletromagnética, assinale a alternativa correta.

  • a)

    No espalhamento anti-Stokes, o fóton incidente de energia hν 0 encontra a molécula em um estado vibracional excitado eν e, após a interação, o fóton é espalhado, deixando a molécula no mesmo estado excitado.

  • b)

    No espalhamento Raman Stokes, o fóton de energia hν0 encontra a molécula no estado vibracional fundamental e, após a interação, o fóton é espalhado com energia hν0 - ev, deixando a molécula no estado excitado com energia ev,.

  • c)

    Devido ao fóton incidente encontrar a molécula em um estado excitado, cuja população decresce de acordo com a lei de distribuição de Boltzmann, o espalhamento Stokes tem intensidade menor do que o anti-Stokes.

  • d)

    Os espectros Raman resultantes dos espalhamentos Stokes e anti-Stokes apresentam mesma intensidade.

  • e)

    No espalhamento inelástico, o fóton espalhado tem a mesma energia que o fóton incidente.

51911 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Em espectros na região do infravermelho médio (4.000 a 400 cm -1), é comum apresentarem contribuições externas, como gás carbônico (CO2), água livre (H2O) e vapor de água. Com relação a estas contribuições assinale a alternativa correta.

  • a)

    Na espectroscopia FTIR, o vapor de água não pode ser eliminado do interior do espectrômetro.

  • b)

    Para minimizar os efeitos de CO 2 e H2O livre nos espectros Raman, é indicada a troca do comprimento de onda de excitação com maior energia.

  • c)

    Para minimizar os efeitos de CO 2 e vapor de água nos espectros de FTIR, é indicada a evacuação ou a purga do compartimento no qual se condiciona a amostra.

  • d)

    Na espectroscopia Raman, a contribuição dos modos de vibração do CO2 são mais intensos na região entre 3.400 e 3.200 cm-1, devido aos estiramentos de C-O.

  • e)

    Os modos de vibração do tipo estiramento da molécula de H2O são característicos em espectros Raman e FTIR na região entre 300 e 200 cm-1 .

56576 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

A figura abaixo mostra um espectro de absorção da solução A condicionada em uma cubeta de quartzo de caminho óptico de 2 mm. Com relação ao espectro absorção da solução A apresentado, assinale a alternativa correta.

  • a)
    O comprimento de onda mais adequado para uma medida de luminescência é com excitação em 650 nm.
  • b)
    A partir do espectro, é possível obter os modos vibracionais das moléculas constituintes da solução.
  • c)
    A solução exibe coloração predominantemente verde.
  • d)
    Nas mesmas condições de medida, de acordo com a Lei de Beer-Lambert, a banda de absorção centrada em 500 nm exibe maior intensidade para a solução A com menor concentração.
  • e)
    Se a concentração da solução A não for alterada, porém condicionada em uma cubeta de quartzo de caminho óptico de 1 mm, o espectro apresentará menor intensidade.

60857 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

A figura abaixo mostra três espectros vibracionais de um mesmo material medido com uma mesma técnica, porém em condições experimentais diferentes. Com relação a esses espectros, assinale a alternativa correta.

  • a)
    Os espectros foram obtidos por meio da espectroscopia de FTIR.
  • b)
    O espectro B apresenta emissão luminescente mais próxima ao comprimento de onda de excitação quando comparado ao espectro C.
  • c)
    Os espectros foram obtidos por meio da espectroscopia FT-Raman, sendo as diferentes condições experimentais correlacionadas a diferentes resoluções espectrais.
  • d)
    O espectro A apresenta maior luminescência entre os três espectros.
  • e)
    São espectros de transmitância obtidos por meio da espectroscopia de FTIR para amostra com diferentes espessuras.

65759 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Um material em pó e higroscópico que apresenta absorção na região entre 500 e 600 nm precisa ser caracterizado com relação a seus modos vibracionais.

Nestas condições, assinale a alternativa correta.

  • a)
    A técnica de caracterização indicada é a espectroscopia FT-Raman, pois possíveis efeitos de luminescência poderiam ser minimizados.
  • b)
    A técnica espectroscopia Raman não é indicada para a caracterização de materiais higroscópicos, pois a contribuição da água acarretaria em intensa luminescência nos espectros.
  • c)
    A espectroscopia de FTIR não pode ser utilizada, pois a amostra está na forma de pó.
  • d)
    Para a utilização da espectroscopia Raman para a caracterização, é necessário diluir o material em brometo de potássio para minimizar a contribuição da água livre no espectro.
  • e)
    A técnica indicada para materiais em pó e higroscópicos é a espectroscopia FT-Raman, por utilizar meio dispersivo em sua instrumentação.

65760 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

A escolha da técnica espectroscópica adequada depende da energia da interação a ser estudada. Com relação à técnica experimental mais adequada, assinale o que for correto.

  • a)
    A espectroscopia no infravermelho é a mais indicada para o estudo das transições eletrônicas entre as camadas internas das moléculas.
  • b)
    A espectroscopia Raman é indicada para o estudo das transições eletrônicas entre níveis com diferentes estados de spin.
  • c)
    A espectroscopia de luminescência no visível é a mais adequada para o estudo da interação inelástica dos fótons incidentes com os modos vibracionais da amostra.
  • d)
    A espectroscopia no ultravioleta-visível é indicada para o estudo da estrutura cristalina de sólidos.
  • e)
    A espectroscopia FT-Raman é indicada para o estudo dos modos vibracionais de amostras que apresentam luminescência na região do ultravioleta-visível.

70577 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Considerando um material que obedece à Lei de Beer-Lambert I = I 0e-βL , na qual I e I0 são as intensidades do feixe transmitido e incidente, respectivamente, β é o coeficiente de absorção óptico e L é a espessura da amostra. Sendo o comprimento de onda incidente fixo, assinale o que for correto.

  • a)
    A dependência da absorbância com a concentração da solução é linear.
  • b)
    A dependência da transmitância com a concentração da solução é linear.
  • c)
    Multiplicando a espessura da amostra por um fator, o valor da absorbância não se altera.
  • d)
    Aumentando a espessura da amostra, o coeficiente de absorção óptico também aumenta.
  • e)
    Dobrando a espessura da amostra, o valor da transmitância diminui pela metade.

70578 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Em processos de emissão mediante a excitação de uma molécula com radiação eletromagnética, assinale a alternativa correta.

  • a)
    A luminescência envolve processo de absorção de energia e sua posterior reemissão em forma de calor.
  • b)
    A fluorescência é um processo de emissão na qual há uma transição não radiativa, e a direção do spin do elétron promovido é alterada.
  • c)
    No processo fosforescente, há mudança de multiplicidade do estado excitado de singleto para tripleto.
  • d)
    Na fosforescência, a emissão da radiação ocorre em um tempo de vida significativamente maior que a fluorescência.
  • e)
    A transição eletrônica que não envolve emissão de radiação eletromagnética é chamada de radiativa, ou seja, não há dissipação de calor.

70579 UEM (2017) - UEM - Físico / Física

Com relação às regras de seleção para espectroscopia vibracional, assinale a alternativa correta.

  • a)
    Para espectroscopia Raman, é necessário que a molécula tenha momento de dipolo elétrico permanente.
  • b)
    Para espectroscopia no infravermelho, é necessário que haja variação no momento de dipolo elétrico da molécula.
  • c)
    Uma molécula não pode obedecer às regras de seleção para a espectroscopia Raman e no infravermelho simultaneamente.
  • d)
    A molécula de água não é infravermelho ativa, pois apresenta modos de vibração Raman ativos.
  • e)
    Qualquer molécula diatômica nunca apresentará absorção no infravermelho.

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