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Questão FC287935

A equação básica para descrição fenomenológica da reflexão difusa é a equação de transferência de radiação dada por \(-\dfrac{1}{kp}\dfrac{dl}{dS}=I-jk,\) onde I é a intensidade da

Química

IDECAN · 2012

A equação básica para descrição fenomenológica da reflexão difusa é a equação de transferência de radiação dada por \(-\dfrac{1}{kp}\dfrac{dl}{dS}=I-jk,\) onde I é a intensidade da luz de um dado comprimento de onda; \(\dfrac{dI}{dS}\) é a variação da intensidade com caminho ótico; ρ é a densidade do meio; k é um coeficiente de atenuação, e j é a função espalhamento. Esta equação na catálise é comumente utilizada em sua forma simplificada, com base na função de Schuster-Kubelka-Munk (S-K-M), que descreve o fluxo de luz incidente e espalhada como 2 fluxos perpendiculares à superfície da amostra, na forma de pó, porém em direções opostas. São hipóteses para a teoria de S-K-M ser válida

 

I. irradiação da amostra, na forma de pó, por uma radiação monocromática.

 

II. espalhamento de luz isotrópico.

 

III. espessura finita da camada.

 

IV. distribuição uniforme dos íons de metais de transição.

 

V. presença de fluorescência.

 

Estão corretas as alternativas

  1. I e II, apenas.
  2. II e III, apenas.
  3. I, II e IV, apenas.
  4. IV e V, apenas.
  5. I, III, IV e V.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Schuster–Kubelka–Munk baseia‑se na aproximação de dois fluxos (um para frente, outro para trás) perpendiculares à superfície, o que é possível quando se assume espalhamento isotrópico. Isso significa que a redistribuição angular da luz não tem dependência direcional relevante e pode ser representada por um único coeficiente de espalhamento \(s\), simplificando as equações diferenciais do modelo.

Além disso, a hipótese de espessura finita da camada é essencial: as soluções analíticas para refletância e transmitância dependem das condições de contorno nas faces da amostra e da profundidade óptica total. Com espessura finita obtém‑se relações fechadas entre os coeficientes de absorção/espalhamento e as medidas experimentais.

Assim, espalhamento isotrópico e espessura finita são pressupostos fundamentais para que o modelo S‑K‑M descreva adequadamente a interação luz‑pó e permita extração de parâmetros ópticos.

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