A mi entender, la razón por la que los objetos aparecen de un cierto color es porque es el color (en luz visible) que menos es absorbido por los electrones en los átomos del material, y el resto se refleja.
También tengo entendido que esas longitudes de onda se absorben debido a los posibles niveles de energía de los electrones.
Además, la razón por la que esa luz no se vuelve a emitir es que, si bien los electrones tienden a disminuir su nivel de energía (a un estado más estable), la forma más inmediata de hacerlo es a través de la transferencia de calor, y esa energía se pierde. a través de la energía térmica en los enlaces entre los átomos que emiten energía como radiación de cuerpo negro.
¿Hay algo malo con este entendimiento? ¿Falta algún detalle que sería bueno saber?
¿Por qué el infrarrojo contribuye mucho más al calor que otras longitudes de onda como el ultravioleta si de todos modos todo se transfiere al calor?
¿Hay algo malo con este entendimiento?
Algunos puntos menores:
La radiación de cuerpo negro no se refiere a un proceso microscópico específico y, en particular, no es necesariamente "los enlaces entre átomos que emiten energía". La radiación de cuerpo negro es un fenómeno explícitamente macroscópico , cuya utilidad proviene del hecho de que no se preocupa especialmente por la estructura microscópica del material. Para obtener más detalles, consulte ¿Cuáles son los diversos mecanismos físicos para la transferencia de energía al fotón durante la emisión del cuerpo negro? .
La absorción y la reflexión no son las únicas cosas que pueden suceder cuando la luz incide en un medio. También hay transmisión, para uno. Y en casos de mayor energía, también puede tener descomposición/fotodegradación, ionización y producción de pares, por nombrar algunos.
Además de disiparse como calor, la radiación electromagnética también puede hacer que un objeto acelere o gire, si las propiedades del objeto y de la radiación incidente son correctas.
¿Por qué el infrarrojo contribuye mucho más al calor que otras longitudes de onda como el ultravioleta si de todos modos todo se transfiere al calor?
Bueno, en primer lugar porque no toda la radiación absorbida se disipa en forma de calor. Si la radiación es lo suficientemente alta en energía, romperá los enlaces químicos (como la radiación UV) y/o ionizará los átomos del material (como los rayos X) en lugar de simplemente aumentar la temperatura del material. Si la radiación es lo suficientemente baja en energía, simplemente se transmitirá sin interactuar significativamente con el material. Entonces, para que la radiación se disipe principalmente como calor, debe tener aproximadamente la misma energía que una transición que en realidad no romperá el material. Muchos materiales (pero no todos*) tienen esa transición en el rango infrarrojo, debido a los enlaces interatómicos que tienen una energía de enlace típica de unos pocos eV.
También tiende a ayudar que, para materiales a temperatura ambiente, el pico del espectro de radiación del cuerpo negro esté en el rango infrarrojo. Esto significa que la cantidad de radiación infrarroja que emite un cuerpo se correlaciona con su temperatura y, en general, los materiales macroscópicos a temperatura ambiente emitirán y absorberán radiación infrarroja fácilmente.
Por supuesto, si sabe mucho sobre su material, puede usar transiciones fuera del infrarrojo para transferir calor. Por ejemplo, las moléculas de agua tienen transiciones rotacionales que están muy próximas entre sí en energía; la diferencia de energía entre ellos corresponde a la energía de un fotón de microondas. Entonces, cuando el agua se lanza con microondas, se calienta, lo que hace que los hornos de microondas sean posibles.
*Por ejemplo, el seleniuro de zinc es efectivamente transparente a la radiación infrarroja, por lo que le resultaría difícil calentarlo de esa manera si lo intentara.
acarturk
Salomón lento
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