La radiación térmica es energía
emitida por la materia que se encuentra a una temperatura dada, se produce
directamente desde la fuente hacia afuera en todas las direcciones. Esta
energía es producida por los cambios en las configuraciones electrónicas de los
átomos o moléculas constitutivas y transportadas por ondas electromagnéticas o
fotones, por lo que recibe el nombre de radiación electromagnética. La masa en
reposo de un fotón (que significa luz) es idénticamente nula. Por lo tanto,
atendiendo a relatividad especial, un fotón viaja a la velocidad de la luz y no
se puede mantener en reposo. (La trayectoria descrita por un fotón se llama
rayo). La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y
magnéticos oscilantes y perpendiculares entre sí, que se propagan a través del
espacio transportando energía de un lugar a otro. A diferencia de la conducción
y la convección, o de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un
medio material para propagarse, la radiación electromagnética es independiente
de la materia para su propagación, de hecho, la transferencia de energía por
radiación es más efectiva en el vacío. Sin embargo, la velocidad, intensidad y
dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia.
Así, estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y
llegar a la Tierra desde el Sol y las estrellas. La longitud de onda (λ) y la frecuencia
(ν) de las
ondas electromagnéticas, relacionadas mediante la expresión λν = c, son
importantes para determinar su energía, su visibilidad, su poder de penetración
y otras características. Independientemente de su frecuencia y longitud de
onda, todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío con una
rapidez constante c = 299792 km/s, llamada velocidad de la luz.
Los fotones son emitidos o absorbidos por la materia. La longitud de onda de la
radiación está relacionada con la energía de los fotones, por una ecuación
desarrollada por Planck:
Donde h se llama
constante de Planck, su valor es h = 6,63 x 10-34 Js.
La cantidad de radiación solar
que incide sobre la superficie de la Tierra es un ejemplo de transferencia de
calor. Obsérvese el siguiente esquema:
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Radiación solar que incide sobre la
tierra. ITE (2013)
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