I. O
que estuda a espectroscopia?
Desde muito tempo atrás, na construção de
fogos de artifícios, sabe-se que para se produzir luz verde, usam-se sais de
bário, para se produzir luz vermelha, sais de estrôncio, e para se produzir luz
amarela, usam-se sais de sódio. Assim, cada sal possui uma cor que lhe é
característica.
Sabe-se também que estrelas possuem
diferentes brilhos e cores: o brilho de algumas é mais intenso que de outras,
umas são azuis, outras vermelhas. Isso nos permite identificar as mais
diferentes estrelas através de sua cor e brilho.
São muitas as coisas, portanto, que podem
ser identificadas a partir de sua luz e cor. A espectroscopia, analisando a luz
emitida através de instrumentos chamados espectroscópios, é a parte da Física
que identifica as mais diferentes coisas a partir dessa análise.
II.
As cores das estrelas
A origem da espectroscopia pode ser
atribuída à Newton quando, em 1666, fez a luz do Sol passar por um prisma, como
mostram as imagens abaixo.
Com essa experiência, Newton descobriu que
a luz branca do Sol é formada por todas as cores. Ele, a partir de uma analogia
com as sete notas musicais, dividiu o espectro da luz do Sol em sete cores:
vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Além disso, Newton fez
passar as luzes coloridas por outro prisma e viu a luz branca surgir do outro
lado.
Em 1814, o jovem alemão Joseph Fraunhofer,
que trabalhava com lentes de vidro para a construção de instrumentos óticos,
inventou o espectroscópio. O espectroscópio era um aparelho que possuía um
prisma e um tubo com lentes e uma grade de difração, que foi usado por ele para
observar a luz do Sol.
Fraunhofer observou que, além das cores
observadas por Newton, o espectro do Sol possuía 574 linhas escuras, como
mostra a imagem abaixo.
Em 1869, o astrônomo italiano Angelo Secchi
acoplou em seu telescópio um espectroscópio e observou o espectro de diferentes
estrelas. Observou que as estrelas possuíam cores mais intensas, outras menos,
e uma sequência e um número diferentes de linhas pretas.
As Três Marias são o cinturão da constelação de Órion,
enquanto Betelgeuse é a estrela à esquerda vermelha e Rigel é a estrela azulada
à direita.
Se observadas por um espectroscópio, as
estrelas mais brilhantes da constelação de Órion, Betelgeuse e Rigel,
apresentam os seguintes espectros.
Espectro de Betelgeuse.
Espectro de Rigel.
É fácil observar que o espectro da estrela
vermelha Betelgeuse possui a cor vermelha mais intensa do que as outras,
enquanto o espectro da estrela branca Rigel possui todas as cores, com destaque
para o azul. Além disso, o espectro de Betelgeuse possui mais linhas do que o
que Rigel.
