Absortividade molar e probabilidade de transição

Resumo

A interação entre matéria e luz, ou radiação eletromagnética, é essencial para compreender as propriedades dos materiais. Essa interação é frequentemente analisada por meio da espectroscopia de absorção, fundamentada na Lei de Lambert-Beer. Descrita inicialmente por Pierre Bouguer, formalizada por Johann Lambert e ampliada por August Beer, essa lei estabelece uma relação matemática entre a absorção de luz, as propriedades ópticas do meio e a concentração de espécies absorvedoras. Segundo esta lei, a intensidade da luz decresce logaritmicamente ao atravessar uma substância absorvente. A absortividade molar, ao quantificar a capacidade de uma substância em absorver luz em determinada faixa espectral, reflete a interação entre a radiação e os estados do sistema. Essa propriedade, fundamental na espectroscopia, está diretamente relacionada às transições permitidas, cuja descrição requer um tratamento baseado na mecânica quântica. A mecânica quântica fornece uma abordagem importante para descrever transições entre diferentes estados de energia em átomos e moléculas, utilizando a teoria de perturbação dependente do tempo. Essa teoria relaciona as transições energéticas ao momento de transição, derivado da equação de Schrödinger dependente do tempo, determinando a probabilidade de ocorrência das transições. Uma interpretação clássica das transições, anterior a quântica, foi introduzida por Einstein, ao propor os coeficientes de absorção e de emissão, tanto espontânea quanto induzida. Essas soluções probabilísticas permitem estabelecer uma conexão entre parâmetros clássicos, como o coeficiente de absorção, o coeficiente de emissão, a absortividade molar, e a solução da equação de Schrödinger dependente do tempo, unificando perspectivas clássicas e quânticas no estudo da absorção de ondas eletromagnéticas.