Radiacion

Radiación térmica


Cuando un cuerpo está más caliente que su entorno pierde calor hasta que su temperatura se equilibra con la de su entorno, este proceso de pérdida de calor se puede producir por tres tipos de procesos: conducción, convección y radiación térmica. De hecho la emisión de radiación puede ser el proceso dominante para cuerpos relativamente aislados del entorno o para muy altastemperaturas. Así un cuerpo muy caliente como norma general emitirá gran cantidad de ondas electromagnéticas. La cantidad de energía radiante emitida o calor radiado viene dada por la Ley de Stefan-Boltzmann, de acuerdo con esta ley dicho calor radiado es proporcional a su temperatura absoluta elevada a la cuarta potencia:

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Donde

▪ P es la potencia radiada.
▪ α es un coeficienteque depende de la naturaleza del cuerpo, α = 1 para un cuerpo negro perfecto.
▪ S es el área de la superficie que radia.
▪ σ es la constante de Stefan-Boltzmann con un valor de 5,67 × 10-8 W/m²K4
▪ T es la temperatura absoluta
Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos con temperatura superior a 0 Kemiten radiación electromagnética, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada.



Radiación en sólidos o líquidos

La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura.

Los cuerpos negros emitenradiación térmica con el mismo espectro correspondiente a su temperatura, independientemente de los detalles de su composición. A temperatura ambiente, vemos los cuerpos por la luz que reflejan, dado que por sí mismos no emiten luz. Si no se hace incidir luz sobre ellos, si no se los ilumina, no podemos verlos. A temperaturas más altas, vemos los cuerpos debido a la luz que emiten, pues en este caso sonluminosos por sí mismos. Así, es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color, pues un cuerpo que es capaz de emitir luz se encuentra a altas temperaturas.

La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros.


Ejemplos

▪ La radiación infrarroja de un radiador doméstico común o deun calefactor eléctrico es un ejemplo de radiación térmica.
La luz emitida por una lámpara incandescente. La radiación térmica se produce cuando el calor del movimiento de partículas cargadas dentro de los átomos se convierte en radiación electromagnética.

EL ESPECTRO DE LA RADIACIÓN

Desde el siglo XVII sabemos, con los trabajos de Newton y Huygens, que la radiación luminosa, la luz, se desvía alatravesar un medio de densidad distinta, como el agua. Sufre una dispersión. Resulta que sus componentes se desvían con diferente ángulo, por lo que al salir del medio que atraviesan, salen las componentes separadas por distintos ángulos y se pueden identificar visualmente por los diferentes colores que muestran.
Así, cuando la luz blanca que procede del sol atraviesa gotas de lluvia, esta sedesvía, y sus componentes, que son las de luz de color rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta, se separan formando el arco iris. Esto ocurre debido a que las componentes de la luz blanca del Sol, en desplazamiento general de 300000 kms por segundo, tienen diferentes longitudes de onda.
La luz blanca procedente de nuestra estrella, el Sol, es la principal radiación que recibimos ennuestro planeta.

01- El espectro de la radiación:
En determinadas condiciones, los cuerpos emiten energía en forma de radiación. También los cuerpos absorben la radiación que emiten otros cuerpos, asimilando energía.
¿Cómo medir la radiación emitida o la radiación absorbida por los cuerpos? Un aparato capaz de obtener el espectro de una radiación, es decir, de separar la radiación en sus...