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Irradiação térmica

Irradiação térmica, radiação térmica ou radiação de corpo negro é a radiação eletromagnética emitida por um corpo em qualquer temperatura, constituindo uma forma de transmissão de calor, ou seja, por meio deste tipo de radiação ocorre transferência de energia térmica na forma de ondas eletromagnéticas.

Exemplos de radiação térmica incluem a luz visível e a luz infravermelha emitidas por uma lâmpada incandescente, aradiação infravermelha emitida por animais e detectada por câmeras de infravermelho, e microondas cósmicas.

Mecanismo de geração e características da Radiação Térmica

A radiação térmica é gerada pelo movimento de partículas carregadas na matéria. Toda substância com temperatura maior do que 0 K (zero Kelvin; Zero absoluto) mite radiação térmica.¹ Átomos e moléculas que compõem a matéria possuemenergia cinética que varia, e essas mudanças de energia acabam resultando em aceleração das partículas e oscilações das cargas que compõem os átomos. Essa movimentação das cargas na matéria gera a radiação eletromagnética, ou seja, a energia cinética de átomos e moléculas converte-se em energia térmica e resulta na radiação eletromagnética térmica.

As características da radiação térmica dependem de várias propriedades da superfície irradiante, incluindo temperatura, capacidade de absorção espectral e poder de emissividade espectral, como concluiu Kirchhoff em seus estudos.¹ A radiação não é monocromática, ou seja, não consiste em uma única frequência de comprimento de onda, mas sim na dispersão contínua de energia das partículas. Absorção, refletividade e emissividade dependem do comprimento de onda da radiação, e a temperatura determina a distribuição dos comprimentos de onda emitidos.

Propriedades

Há quatro propriedades gerais que caracterizam a irradiação térmica² :

·         a radiação térmica emitida por um corpo negro em qualquer temperatura possui vários comprimentos de onda efrequências. A distribuição da frequência é dada pela Lei de Planck para um emissor ideal.

·         o intervalo dominante de frequências aumenta proporcionalmente com a temperatura, conforme a Lei de Wien.

·         a quantidade total de radiação, em todas frequências, aumenta de acordo com a temperatura elevada à sua quarta potência, conforme a Lei de Stefan-Boltzmann.

a taxa de radiação eletromagnética emitida em determinada frequência é proporcional ao total absorvido pelo corpo à mesma frequência. Assim, uma superfície que absorve mais a luz vermelha irradia termicamente mais a luz vermelha. Este princípio é aplicado a todas as demais propriedades de onda, inclusive comprimento de onda (cor), direção,polarização e coerência. Portanto, é possível ter irradiação térmica

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2ª ano matutino