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Irraggiamento

Che cos'è l'irraggiamento?

L’irraggiamento è una modalità di trasmissione del calore che avviene attraverso onde elettromagnetiche; può avvenire anche nel vuoto e senza contatto diretto tra i corpi.

Sappiamo che quando si parla di onde elettromagnetiche si ci può riferire ad un ampissimo spettro di frequenze.

Ciò che distingue un’onda elettromagnetica da un'altra è la frequenza con cui campo elettrico e campo magnetico costituenti l’onda oscillano.

In particolare la trasmissione del calore interessa la parte dello spettro elettromagnetico che riguarda i cosiddetti raggi infrarossi, corrispondenti ad una lunghezza d’onda che si estende da 1 μm a 100 μm.

Esempi di trasmissione del calore per irraggiamento

Il calore che ci arriva dal Sole attraversa il vuoto dello spazio e giunge fino alla Terra attraverso onde elettromagnetiche, infrarosso nello specifico.

Anche una stufa calda riscaldata emette infrarosso ed avvertiamo il calore già ad una certa distanza da essa.

In generale qualsiasi corpo che si trovi a temperatura superiore allo zero assoluto emette onde solo per il fatto che le molecole che lo compongono sono in perenne agitazione e tale agitazione è maggiore quanto maggiore è la temperatura del corpo.

La temperatura infatti può essere interpretata come un indice del grado di agitazione termica medio di tutte le molecole formanti il corpo stesso.

Emissione di onde elettromagnetiche e temperature

La quantità di energia emessa nell’unità di tempo e nell’unità di superficie da un corpo risulta proporzionale alla quarta potenza della temperatura assoluta a cui si trova il corpo:

E ∝ T4

E poiché l’energia di un’onda è direttamente connessa alla sua frequenza, ciò vuol dire che al crescere della temperatura le onde elettromagnetiche emesse da una sorgente opportunamente riscaldata tendono nel loro complesso ad assumere valori di frequenza sempre più elevati.

Ricordando che lo spettro del visibile, letto con la frequenza crescente è di questo tipo

spettro del visibile

dunque, man mano che riscaldo il corpo questo assumerà un aspetto sempre più chiaro partendo dal rosso (corpo più freddo) verso il blu (corpo più caldo).

Se continuo a riscaldare il corpo, questo emetterà onde che oltrepasseranno la soglia del visibile andando sempre a frequenze più alte.

Attorno ai 3000°C il corpo appare bianco, in quanto sono emesse dalla sorgente tutte le frequenze che determinano i vari colori.

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