Texto para a questão

A espectroscopia de espalhamento de luz por um cristal está sujeita a regras de seleção que se originam na conservação do vetor de onda !$ \vec{K} !$durante o processo de espalhamento, de modo que !$ \vec{K}_e = \vec{K}_i \pm \vec{q} !$, em que !$ \vec{K}_e !$ e !$ \vec{K}_i !$ são vetores de onda da luz espalhada e incidente, respectivamente, e !$ \vec{q} !$ o vetor de onda do fônon envolvido.

Com o espalhamento Raman é possível acessar pontos fora do centro da zona de Brillouim. Assinale a opção que apresenta uma situação em que esse fenômeno pode ser observado.

Texto para a questão

A espectroscopia de espalhamento de luz por um cristal está sujeita a regras de seleção que se originam na conservação do vetor de onda !$ \vec{K} !$durante o processo de espalhamento, de modo que !$ \vec{K}_e = \vec{K}_i \pm \vec{q} !$, em que !$ \vec{K}_e !$ e !$ \vec{K}_i !$ são vetores de onda da luz espalhada e incidente, respectivamente, e !$ \vec{q} !$ o vetor de onda do fônon envolvido.

Assinale a opção correspondente à relação entre o módulo dos vetores de onda,!$ \vec{K}_i !$ e !$ \vec{q} !$, com comprimento de onda da luz incidente 8 e parâmetro de rede do cristal a, cujo índice de refração é simbolizado por n_i.

Diferentemente do espalhamento elástico, no qual o fóton espalhado tem a mesma frequência do fóton incidente, o espalhamento Raman consiste em um espalhamento inelástico da luz, em que o fóton incidente perde ou ganha energia para o material. Assinale a opção correspondente ao processo de espalhamento no qual o fóton espalhado ganha energia vibracional do material.

Tanto o espalhamento Thomson quanto o espalhamento Rayleigh são processos de espalhamento elásticos. O que os diferencia é a relação entre o comprimento de onda λ da radiação incidente e a dimensão d dos centros espalhadores. Assinale a opção que apresenta a relação entre λ e d que é associada ao espalhamento Thomson.

A frequência v de um modo vibracional de uma determinada molécula depende da massa dos átomos da molécula assim como da força de ligação entre elas. Considerando um sistema com o mesmo tipo de átomos -carbono, mas com diferentes energias de ligação, ligação tripla (C / C), ligação dupla (C = C), ligação simples (C – C), a sequência da frequência vibracional é

O movimento dos átomos que constituem as moléculas resulta em movimentos de translações, rotações e vibrações moleculares. O número de cada movimento depende da simetria e do número de átomos da molécula.

Considerando as figuras acima, assinale a opção que apresenta os números de modos vibracionais das moléculas BeH₂ e da H₂O, respectivamente.

A aplicação de argumentos de simetria a átomos, moléculas e cristais começou na década de 1920 e teve suas origens na teoria de grupo desenvolvida pelos matemáticos no século XIX. Ela constitui uma ferramenta essencial para compreender as propriedades de sistemas atômicos, moleculares e cristalino, em particular na área de espectroscopia óptica. A simetria de um dado sistema é descrita em certas operações que transformam um arranjo espacial (atômico, molecular ou cristalino) em um arranjo indistinguível do primeiro. Para realizar uma operação de simetria, se requer que o sistema possua um elemento de simetria, entidade geométrica como um ponto, um plano, ou uma linha em relação a qual será efetuada a operação. Com relação a esse tema, assinale a opção que apresenta os elementos de simetria de uma molécula de água.

A luz emitida por uma lâmpada de sódio é difratada — por transmissão — por três diferentes redes de difração. A primeira delas é uma rede de 5 cm de comprimento com 600 linhas/mm (i). A segunda, uma rede de 10 cm de comprimento, também com 600 linhas/mm (ii). A terceira, uma rede de 2,5 cm de comprimento e com 1.200 linhas/mm (iii). Considerando que todas as redes estejam igualmente iluminadas e que a luz de sódio apresenta um dubleto na região do amarelo com comprimentos de onda de λ₁ = 5889,950Å e λ₂ = 5895,924 Å, assinale a opção que apresenta o espectro de difração compatível com a situação descrita. Observe que a escala do eixo x é dada em função da variação do ângulo de difração (!$ \triangle \theta !$)2).

Uma rede de difração por transmissão de 10.000 linhas/cm é usada para medir os dois únicos comprimentos de onda emitidos por uma fonte de luz. Sabendo-se que os dois comprimentos de onda são difratados, na primeira ordem, sob os ângulos de 30º e 45º, então, os comprimentos de onda dos feixes de luz difratados são, respectivamente, iguais a

Considere que sobre um trilho tenha sido colocado, na sequência, uma fonte de luz não polarizada, um polarizador com polarização vertical, uma placa de λ/4, com o eixo rápido a 45º da vertical, um analisador (polarizador variável) e um detector. Assinale a opção que apresenta a intensidade do sinal que deverá ser medido pelo detector, quando o ângulo θ do analisador estiver em 0º e em 90º. (Considere θ = 0º e θ = 90º, quando analisador tem polarização paralela e perpendicular ao polarizador, respectivamente, e 8 o comprimento de onda da luz).