Radiacion

La radiación térmica es la energía emitida por la materia que se encuentra a una temperatura finita, se produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las direcciones. La radiación se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivos. La energía del campo de radiación es transportada por ondas electromagnéticas o fotones, por lorecibe el nombre de radiación electromagnética. 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.
No requiere la presencia de un medio material, A diferencia de la conducción y la convección, o de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitanun medio material para propagarse, ocurriendo de manera más eficiente en el vacío. Sin embargo, la velocidad, intensidad y dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia.
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 depenetración 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:E=hc/λ
donde h se llama constante de Planck, su valor es h = 6.63 x 10-34 Js.
La radiación electromagnética reacciona de manera desigual en función de su frecuencia y del material con el que entra en contacto. El nivel de penetración de la radiación electromagnética es inversamente proporcional a su frecuencia. Cuando la radiación electromagnética es de baja frecuencia, atraviesalimpiamente las barreras a su paso. Cuando la radiación electromagnética es de alta frecuencia reacciona más con los materiales que tiene a su paso. En función de la frecuencia, las ondas electromagnéticas pueden no atravesar medios conductores.
Sin embargo, como la energía ni se crea ni se destruye, sino que se transforma, cuando una onda electromagnética choca con un conductor pueden suceder dos cosas.La primera es que se transformen en calor: La segunda es que se reflejen en la superficie del conductor
La radiación que la superficie emite se origina a partir de la energía térmica de la materia limitada por la superficie, y la velocidad ala que libera energía por unidad de área (w/m2) se denomina la potencia emisiva superficial E.
La ley de Stefan-boltzmann establece el límite superior parala potencia emisiva:
E_b=σT_e^4
Donde T, es la temperatura absoluta de la superficie y σ es la constante de Stefan-boltzmann , 5.67x10-8w/m2.K4). Dicha superficie se llama radiador ideal o cuerpo negro, que se define como un objeto ideal que absorbe toda la radiación que llega a su superficie. No se conoce ningún objeto así, aunque una superficie de negro de carbono puede llegar a absorberaproximadamente un 97% de la radiación incidente. El Sol, la Tierra, la nieve, etc. bajo ciertas condiciones se comportan como un cuerpo negro. En teoría, un cuerpo negro sería también un emisor perfecto de radiación, y emitiría a cualquier temperatura la máxima cantidad de energía disponible. A una temperatura dada, emitiría una cantidad definida de energía en cada longitud de onda. En contraste,un cuerpo cuya emisividad sea igual a cero, no absorbe la energía incidente sobre el, sino que la refleja toda, es un reflector perfecto.
EL flujo de calor emitido por una superficie real es menor que el de un cuerpo negro a la misma temperatura y esta dada por E=εσT_e^4 donde ε es una propiedad radiactiva de la superficie denominada emisividad y toma valores en el rango 0≤ε≤1, esta propiedad...