Radiacion

La energa radiante es una forma de la energa en trnsito que de acuerdo a la teora electromagntica de Maxwell consiste en un campo elctrico y magntico oscilantes en fase capaces de propagarse en el vaco a cuerpos transparentes. Se caracteriza por una longitud de onda l y una frecuencia f siendo INCRUSTAR Equation.3 l. f c c velocidad de propagacin la longitud de onda l se midefrecuentemente en m (micrones) 10 6 m A (Angstrom) 10 10 m En el espectro de radiaciones electromagnticas siguiente la zona de las radiaciones visibles es muy restringido. Cuando la radiacin incide sobre un cuerpo, parte puede ser reflejada, parte absorbida y parte transmitida. En los cuerpos slidos esta ltima parte es frecuentemente nula. Un cuerpo (slido, lquido o gaseoso) a temperaturasuperior a 0 K emite radiaciones de diferente longitud de onda e intensidad. El espectro de las radiaciones no es continuo, sino que se caracteriza por bandas en determinadas frecuencias caractersticas para cada material. Esto fue explicado por Bohr mediante su modelo atmico, en el que postula que cada tomo tiene una serie de espectro cuya energa tiene un valor definido. Cada tomo puede emitir oabsorber radiaciones emitiendo o absorbiendo una cantidad de energa igual a la diferencia entre los valores correspondientes a dos estados estacionarios del mismo, denominado cuanto o quantum. Si se denominan Em y En los niveles consecutivos de energa de un tomo, ser E Em - En Resulta pues que el cuanto no es un valor constante, sino que depende de los valores de los niveles energticos de losdiferentes tomos en sus estados estacionarios. De acuerdo a Plank, el cuanto, o cantidad de energa que un tomo emite, es proporcional a la frecuencia de la radiacin emitida (fotn). E h . f Donde h constante de Plank 6,624 x 10 27 erg . seg f frecuencia seg 1 Para radiacin visible de 5000 A (verde), la frecuencia es de 6 x 10 8 Mhz 6 x 10 14 seg 1 en consecuencia el cuanto dela energa del fotn es 6,624 x 10 27 . 6 x 10 14 3,97 x 10 12 erg El filamento incandescente de una lmpara absorber energa elctrica que produce su calentamiento. Este filamento a su vez emite la energa recibida (salvo la que disipa en otras formas) en forma de radiaciones electromagnticas de ciertas frecuencias. Sin embargo, para materiales comunes, el espectro puede considerarsemacroscpicamente continuo. Si se miden las intensidades de radiacin de un cuerpo caliente mediante un prisma y termopilas, y grafican los valores obtenidos, se obtendr una curva como la que muestra la figura para cada temperatura del cuerpo emisor. I l intensidad de radiacin INCRUSTAR Equation.3 l longitud de onda en m La superficie comprendida entre la curva y el eje de abcisas es INCRUSTAREquation.3 Al aumentar la temperatura de T1 a T2 se producen dos efectos Aumenta la intensidad de radiacin para cada longitud de onda, y consecuentemente la energa total emitida. Disminuye la longitud de onda que corresponde a la mxima energa de radiacin monocromtica. A partir de una temperatura mnima, el cuerpo comienza a emitir radiaciones visibles, adems de las calricas. Estos dos efectos soncuantificados por las siguientes leyes Correlacin intensidad de radiacin vs. temperatura, ley de Stefan Boltzmann. Para el cuerpo negro E s T 4 Siendo E cantidad de energa emitida por el cuerpo a la temperatura absoluta T s constante de Stefan Boltzmann INCRUSTAR Equation.3 INCRUSTAR Equation.3 Para un cuerpo de emisividad e E e s T4 Siendo e emisividad de la superficie e INCRUSTAREquation.3 para el cuerpo negro (Ley de Stefan Boltzmann), e 1 Correlacin entre temperatura y longitud de onda que corresponde a la mxima intensidad monocromtica emitida. Ley del desplazamiento de Wien Al variar la temperatura del cuerpo emisor, la longitud de onda para la que la intensidad monocromtica emitida es mxima, se desplaza de tal forma que l.T cte donde l longitud de onda de mxima...