Recebido em 16/12/08; aceito em 22/6/09; publicado na web em 27/11/09 MONTE CARLO SIMULATION ON TEACHING OF LUMINESCENCE AND EXCITED STATES DECAY KINETICS. A software based in the Monte Carlo method have been developed aiming the teaching of important cases of mechanisms found in luminescence and in excited states decay kinetics, including: multiple decays, consecutive decays and coupled systems decays. The Monte Carlo Method allows the student to easily simulate and visualize the luminescence mechanisms, focusing on the probabilities of the related steps. The software CINESTEX was written for FreeBASIC compiler; it assumes first-order kinetics and any number of excited states, where the pathways are allowed with probabilities assigned by the user.Keywords: Monte Carlo simulation; luminescence; excited states decay kinetics. INTRODUÇÃOOs processos de emissão de luz estão presentes em diversos fenômenos naturais e são importantes nas interações do Homem com o meio ambiente. Existem basicamente dois modos pelos quais as substâncias podem emitir luz sob condições normais. O primeiro é por intermédio de aquecimento e é chamado de incandescência. A luz emitida neste caso segue o perfil da radiação de corpo negro e é dependente da temperatura. O segundo modo é denominado luminescência, que é responsável pela emissão de luz sob temperaturas relativamente mais baixas. Esta luz emitida é característica da amostra, pois depende da existência de estados eletrônicos (excitados e fundamental) característicos da substância.A luminescência pode ser classificada segundo o tipo de fonte de excitação: 1 -fotoluminescência refere-se à excitação por meio de fótons (luz).Exemplos deste tipo de emissão são encontrados em botões de interruptores de luz, sinalizadores de emergência etc; -catodo-luminescência quando a excitação for realizada com raios catódicos (feixes de elétrons). São encontrados nos tubos de raios catódicos (CRT) de televisores e monitores de computadores; -eletroluminescência quando a excitação for realizada por meio de corrente elétrica. São encontrados em diodos emissores de luz (Light Emitting Diodes, LED), como luzes indicadoras em aparelhos eletrônicos de som, vídeo etc; -quimiluminescência quando a fonte de excitação for um reagente químico no estado eletrônico excitado. Como exemplo tem-se a reação do luminol, que é empregado em investigações criminais; -bioluminescência quando o reagente químico responsável pela luminescência fizer parte do metabolismo de um ser vivo. Exemplos deste tipo são encontrados em vaga-lumes, algas, peixes abissais etc; -termo-luminescência quando a luminescência for estimulada por meio de aquecimento da amostra (se contrapõe à incandescência devido à emissão de luz característica da amostra). Outro tipo de classificação considera o tempo de duração da emissão de luz. Temos assim: fluorescência, quando a emissão de luz terminar quando cessar a excitação da amostra e, fosforescência, quando a emissão de luz perdurar por um período de tempo considerável após findar a excitação da amos...

Recebido em 10/5/10; aceito em 21/10/10; publicado na web em 9/2/11 MONTE CARLO SIMULATION OF ELECTRONIC EXCITATION ENERGY TRANSFER: PERRIN´S MODEL FOR STATIC LUMINESCENCE QUENCHING. A software based in the Monte Carlo method has been developed aiming the teaching of the Perrin´s model for static luminescence quenching. This software allows the student to easily simulate the luminescence decays of emissive molecules in the presence of quenching ones. The software named PERRIN was written for FreeBASIC compiler and it can be applied for systems where the molecules remain static during its excited state lifetime. The good agreement found between the simulations and the expected theoretical results shows that it can be used for the luminescence and excited states decay kinetic teaching.Keywords: Monte Carlo simulation; energy transfer; excited states decay kinetics. INTRODUÇÃOO entendimento dos processos envolvidos nos fenômenos de transferência de energia passa, muitas vezes, pela análise dos mecanismos cinéticos das populações dos estados eletrônicos excitados da amostra. Entender tais comportamentos cinéticos pode ser difícil e trabalhoso, pois muitas vezes estes processos apresentam equações matemáticas muito complexas.1 Neste sentido, o Método Monte Carlo (MC) é extremamente útil, pois permite a simulação de sistemas complexos de modo muito simples, sem que seja necessário saber, a priori, qual é a equação cinética associada. A denominação "Método Monte Carlo" tornou-se uma expressão geral associada ao uso de números aleatórios e de estatística de probabilidade. Para que a simulação MC esteja presente em um estudo, basta que este faça uso de números aleatórios na verificação do problema de interesse. 2Neste trabalho foi desenvolvido um software denominado "PER-RIN" que faz simulações de supressão estática da luminescência molecular, para fins didáticos. O nome do software é devido a F. Perrin, que propôs, em 1924, um modelo para a supressão da emissão radiativa de moléculas eletronicamente excitadas (M*) em meios rígidos.3,4 A supressão ocorre sempre que houver pelo menos uma molécula supressora (Q) dentro de uma esfera de volume V q centrada na molécula emissora (M*). As moléculas Q que estiverem situadas fora desta esfera -chamada por Perrin de "esfera ativa" -não irão desativar a emissão. Utilizamos o método de Monte Carlo, conforme o procedimento descrito mais adiante, para realizar o sorteio das moléculas a serem suprimidas. 5A probabilidade (P m ) de uma esfera ativa possuir um determinado número (m) de moléculas supressoras é calculada pela distribuição de Poisson de acordo com:onde é o número médio de moléculas supressoras dentro das esferas ativas, o qual é calculado através de:sendo N a a constante de Avogadro e [Q] a concentração de supressor no meio, em mol/dm 3 . A probabilidade da esfera não conter moléculas supressoras é obtida fazendo-se m=0 resultando em:Assim, tem-se que a intensidade de emissão luminescente (I) de M será proporcional a P 0 de acordo com:sendo I 0 a intensidade de emissão...

Motivando o interesse pela química através da educação não formal Motivating interest in chemistry through non-formal education

No abstract

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