Equipe demonstra efeito Doppler em rotação de molécula individual

Cientistas provaram de forma experimental que efeito pode ser muito mais importante em nível microscópico.

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10 Maio 2011 | 15h52

Cientistas da Universidade de Oregon, nos EUA, conseguiram demonstrar experimentalmente uma diferente versão do efeito Doppler – a mudança mensurável na frequência de ondas com base no movimento de um objeto (cujo exemplo clássico é o som da ambulância que se torna mais “rápido” quando o veículo se aproxima de uma pessoa) – , em um nível muito menor: a rotação de uma molécula.

“Alguns de nós já pensamos nisso há um tempo, mas é muito difícil demonstrar experimentalmente”, diz Thomas T. Darrah, professor de química da universidade e membro da equipe internacional que anunciou os resultados na Physical Review Letters.

A maior parte das ilustrações do efeito Doppler é chamada de “translações”, que significam mudanças na frequência de luz ou som quando um objeto se afasta de outro em linha reta – como um carro que passa em um radar, por exemplo. O conceito básico do fenômenos passou a ser entendido a partir de 1842, quando um físico austríaco de nome Christian Doppler deu nome ao efeito.

Entretanto, um efeito semelhante pode ser observado também quando algo gira bem. “Há muitas evidências do efeito Doppler de rotação em corpos grandes, como um planeta girando ou uma galáxia”, diz Thomas. “Quando um planeta gira, a luz que vem dele muda para uma frequência maior no lado de giro em sua direção e fica menor no lado girando longe do observador. Mas esta mesma força de trabalho de base é a mesma em nível molecular”.

Na astrofísica, o efeito Doppler de rotação tem sido usado para determinar a velocidade de rotação de objetos como planetas. No estudo, porém, cientistas do Japão, Suécia, França e Estados Unidos provaram de forma experimental que o mesmo ocorre em moléculas. Neste nível microscópico o efeito Doppler de rotação pode ser ainda mais importante do que o movimento linear das moléculas.

Os resultados do trabalho podem ampliar a compreensão da espectroscopia molecular, em que a radiação emitida a partir de moléculas é usada para estudar a composição de propriedades químicas. São também relevantes para o estudo de elétrons de alta energia.