jueves, 29 de abril de 2010

RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO Y GRIS

RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO
El término radiación se refiere a la emisión continua de energía en forma de ondas electromagnéticas que se originan a nivel atómico. Todos los objetos emiten energía radiante en forma continua. A temperaturas bajas, la cantidad de emisión es pequeña, y la radiación es básicamente de longitudes de onda larga.
Un factor que se debe considerar al calcular la rapidez de transferencia de calor por radiación, es la naturaleza de las superficies expuestas, ya que objetos que son buenos emisores de radiación térmica, también resultan buenos absorbedores de radiación. Un objeto que absorbe toda la radiación incidente sobre su superficie se llama absorbedor ideal. Tal objeto también será un radiador ideal. En general las superficies más negras serán las que mejor absorban energía térmica. Un absorbedor ideal o un radiador ideal es conocido como “cuerpo negro” y son aquellos que absorben toda la radiación que llega a ellos sin reflejarla, de tal forma que sólo emiten la correspondiente a su temperatura.
Aunque tales cuerpos realmente no existen, el concepto resulta muy útil como un patrón para comparar las capacidades de varias superficies para absorber o emitir energía térmica. La absorbencia es una cantidad adimensional que tiene un valor numérico comprendido entre 0 y 1, dependiendo de la naturaleza de la superficie. Para un cuerpo negro, la absorbancia es igual a la unidad; para una superficie de plata bien pulida, se aproxima a cero.
El físico alemán Max Planck, descubrió la ley que gobierna la radiación de los cuerpos en equilibrio termodinámico. Según Planck, la intensidad de radiación para cada longitud de onda depende únicamente de la temperatura del cuerpo en cuestión.
Los físicos designan este espectro con el nombre de Radiación de Cuerpo Negro. Planck llegó a este resultado introduciendo el concepto de quantum de energía (es decir que la energía en la naturaleza sólo se puede intercambiar en paquetes con cantidades discretas).
"RADIACIÓN DEL CUERPO GRIS"
Es un tipo de superficie no negra en el que el poder de emisión es independiente de la longitud de onda de la radiación. Se puede asumir que la transferencia de calor debida a la emisión de ondas electromagnéticas y la medida de la cantidad de luz absorbida por una solución, no dependen de la longitud de onda, siendo, por lo tanto, ambos constantes. De esta forma, definimos un cuerpo gris como aquel cuya transferencia de calor por ondas electromagnéticas es constante ante la longitud de onda.
La emisivilidad puede ser distinta en cada longitud de onda y depende de factores como la temperatura, condiciones de las superficies (pulidas, oxidadas, limpias, sucias, nuevas, etc.) y ángulo de emisión. En algunos casos resulta conveniente suponer que existe un valor de emisividad constante para todas las longitudes de onda, siempre menor que 1 (que es la emisividad de un cuerpo negro). Esta aproximación se denomina aproximación de cuerpo gris.


No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada