Pueyo

Radiación

Tema 4. Apuntes

TEMA 4. RADIACIÓN
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.

Espectro electromagnético. Radiación térmica.
Magnitudes para el estudio de la radiación
Efectos direccionales. Ley de Lambert
Leyes de radiación del cuerpo negro
Superficies grises y reales
Intercambio de radiación térmica entre superficies. Factor de forma
Transmisión de calor compleja

4.1.ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. RADIACIÓN TÉRMICA



La transmisión del calor por conducción o por convección requieren presencia de
materia y gradiente de temperaturas. La transmisión por radiación, no.



La radiación es de gran importancia en procesos industriales como: calefacción,
desecación, energía solar, etc.
Ta

Sea un cuerpo a temperatura Tc, mayor que la de losalrededores Ta, en torno al que se ha hecho vacío. Se
observa que el cuerpo pierde energía, disminuyendo su
temperatura.  Energía transmitida por radiación.

C
Tc



C

Radiación térmica o calorífica: fenómeno electromagnético que implica una transmisión
de energía por medio de ondas electromagnéticas, de una determinada longitud de onda
(l.d.o.)
Estas ondas electromagnéticas se propagan ala velocidad de la luz, c (en el vacío) y la
transferencia de energía se efectúa de forma discreta (la energía está cuantizada)
 = longitud de onda

 = c/ 

 = frecuencia  energía asociada (cuanto), E = h, donde h = cte. de Planck.


Radiación monocromática  la emitida en la banda , +d



Hablaremos de la radiación emitida por un elemento de superficie dS (en lugar de laemitida desde un punto)



No se propaga como un rayo geométrico puro; la emisión son rayos divergentes. 
Hablaremos de energía emitida en un diferencial de ángulo sólido, d.



Espectro electromagnético

J.M. García, M. Camarasa

Dpto. Física Aplicada. EUITI (ene2013)

1

Radiación

4.2.

Tema 4. Apuntes

MAGNITUDES PARA EL ESTUDIO DE LA RADIACIÓN

Magnitudes quecaracterizan la radiación y su propagación en un medio homogéneo e
isótropo:
a)  = FLUJO RADIANTE de una fuente = potencia emitida por la fuente a todo el
espacio que le rodea, en todas las longitudes de onda.
Unidades S.I.: W
 = Fujo monocromático = flujo radiante a la longitud de onda  por unidad de
intervalo de l.d.o. d
W W
Unidades S.I.: W/m, aunque se utilizan más:
;

m
Ab) E = EMITANCIA o Poder emisivo (también llamado: poder
radiante, radiancia, densidad de flujo radiante) de una fuente en
un punto de su superficie, es la potencia radiada por unidad de
área dS, a todo el semiespacio que le rodea.
dS

d e
E=
dS

Unidades:

S

W
m2

E = Emitancia monocromática = emitancia en la banda (, + d).
E =

d e
;
dSd

Nota:  Unidades:

W
m 2 m

E



0

E d  



0

E d

c
c
d
2
 d   2 d; E  d E  d  E   E 
 E

d
c


c) G = IRRADIACIÓN = Flujo radiante incidente sobre una superficie, por unidad de
área, procedente de todas las direcciones y en todas las longitudes de onda.
G=

d incid
dS

Unidades =

W
m2

G = Irradiación monocromática: Flujo radiantede longitud de onda , que incide sobre
una superficie, por unidad de área y por unidad de intervalo de l.d.o., d
G 

d incid
W
; Unidades: 2
m m
dSd 

G



0

G  d

d) J = RADIOSIDAD (o BRILLO)
En el caso general hemos de considerar toda la energía radiante que sale de una
superficie. Esta radiación incluye tanto la emisión directa, como la radiación que puedereflejar (una fracción de la que recibe).
J es la radiación que sale de una superficie por unidad de área. Unidades:
J: Brillo monocromático; Unidades:

J.M. García, M. Camarasa

W
m 2 m

Dpto. Física Aplicada. EUITI (ene2013)

J



0

W
m2

J  d

2

Radiación

4.3.

Tema 4. Apuntes

EFECTOS DIRECCIONALES. LEY DE LAMBERT

Además de ser distinta a diferentes...