Opalescência crítica

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Opalescência crítica é um fenômeno que ocorre na região de uma transição de fase contínua, ou de segunda ordem. Relatado originalmente por Charles Cagniard de la Tour em 1823, em mixturas do alcool et de água. Em 1869, Thomas Andrews clarificou o fenômeno da transição líquido-gás, em seguinte das suas experiências sobre o dióxido de carbono, muitos outros exemplos têm sido descobertos desde então. O fenômeno é mais comumente demonstrado em misturas fluidas binárias, tais como o metanol e o cicloexano. Como o ponto crítico é aproximado, os tamanhos das regiões do gás e do líquido começam a flutuar em escalas cada vez maiores. Enquanto as flutuações da densidade acontecem com um tamanho comparável ao comprimento de onda da luz, a luz é dispersa e causa a normalmente transparência do fluido parecer enevoada. Em termos simples, a opalescência não diminui quando inicia mais perto do ponto crítico, onde as flutuações as maiores podem alcançar proporções uniformes do centímetro, confirmando a relevância física de flutuações menores.

No caso da água,o ponto crítico da água, por exemplo, encontra-se a 647,29 K e 22,09 MPa; ao aproximar-se o ponto crítico é observado que as moléculas iniciam um processo de aglutinação em pequenos núcleos aproximando-se das propriedades que logo diferenciarão a fase líquida da gasosa. As correspondentes flutuações da densidade fazem que se modifiquem significativamente as propriedades dielétricas do fluido, tornando-se embranquecido e inclusive opaco, já que passa a prevalecer a dispersão sobre a transmissão da radiação. É notável que se restitui a transparência cristalina quando é modifica a temperatura em fração de Kelvin.[1]

Em 1908 o físico polonês Marian Smoluchowski[2] tornou-se o primeiro a atribuir o fenômeno da opalescência crítica às grandes flutuações da densidade. Em 1911 retomando seu trabalho de 1908, Smoluchowski demonstrou que: O azul do céu é conseqüência de dois fatores: espalhamento da luz pelas moléculas do ar e espalhamento devido às flutuações da densidade do ar.[3] Em 1910 Albert Einstein[4] estudou o espalhamento da luz de comprimento de onda l em um meio gasoso (de volume V, pressão P e temperatura absoluta T).[5] Em 1920 Einstein mostrou que a ligação entre a opalescência crítica e a dispersão de Rayleigh é quantitativa.

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. http://quechua.fis.uncor.edu/termo1/clases/node65.html Exponentes críticos - quechua.fis.uncor.edu
  2. Annalen der Physik 25, p. 205
  3. Bulletin International de l´Académie de Sciences et Lettres de Cracovie, p. 493
  4. Annalen der Physik 33, p. 1275
  5. A cor do céu: Einstein versus Smoluchowski. - www.seara.ufc.br

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Mais detalhadas demonstrações experimentais de opalescência crítica podem ser encontradas em:

1. Explanation of Critical Opalescence? - www.physicsofmatter.com (em inglês)

2. Critical Opalescence - www.ucl.ac.uk (em inglês)

3. Demonstration of phase separation - www.msm.cam.ac.uk (em inglês)

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