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O que acontece quando o dióxido de carbono absorve um fóton infravermelho?

Moléculas de dióxido de carbono (CO2) absorvem fótons infravermelhos (IR) em comprimentos de onda específicos. Esses comprimentos de onda correspondem aos níveis de energia necessários para excitar os diferentes modos vibracionais da molécula. Quando uma molécula de CO2 absorve um fóton IR, ela ganha energia e faz a transição para um nível de energia vibracional mais elevado.

Normalmente, a radiação infravermelha absorvida pelo CO2 cai nas regiões de 15 µm (667 cm-1) e 4,25 µm (2350 cm-1) do espectro eletromagnético. Essas bandas são devidas aos modos assimétricos de estiramento e flexão da molécula de CO2, respectivamente.

O comprimento de onda específico absorvido depende de vários fatores, incluindo temperatura, pressão e concentração de CO2 no ambiente. À temperatura e pressão ambientes, as bandas de absorção mais fortes de CO2 estão centradas em torno de 15,8 µm (632 cm-1) e 4,26 µm (2349 cm-1).

A capacidade do CO2 de absorver a radiação infravermelha é um aspecto crucial do efeito estufa natural da Terra. Quando a luz solar atinge a atmosfera terrestre, parte da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre é absorvida pelo CO2 e outros gases de efeito estufa. Esta absorção retém o calor na atmosfera, contribuindo para o efeito de aquecimento geral e para a regulação da temperatura da Terra.

Medir e monitorar a absorção da radiação infravermelha pelo CO2 desempenha um papel significativo em vários campos, como ciência atmosférica, pesquisa climática, monitoramento de gases de efeito estufa e detecção ambiental. Os cientistas utilizam técnicas e instrumentos espectroscópicos para estudar e analisar as características espectrais e o comportamento do CO2 em diferentes ambientes.