UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE HUMANIDADES Y EDUCACIN ESCUELA DE EDUCACIN MENCIN: MATEMTICA Y FSICA CTEDRA: FSICA IV PROFESOR: GERMAIN MONTIEL

Integrantes: Olivero, Eduardo C.I. 18.650.212 Snchez, Elianis C.I. 21.077.668 Elio Tern CI: 19.212.343 Ins Robles CI: 19.413.607

Maracaibo, Junio del 2011.

PROPSITO. Algunas veces nos hemos preguntado cmo es posible que la luz y el calor del sol llegue a la tierra pasando por el espacio vaco que hay entre el sol y la tierra, o por qu la ropa negra (oscura) es ms calurosa que la ropa blanca (clara). Tambin hemos observado que a temperaturas ordinarias, los cuerpos se ven por la luz que reflejan, sin embargo, a temperaturas altas es posible verlos brillar en cuartos oscuros. Cabra preguntar La radiacin trmica emitida por un cuerpo depende de su temperatura? Estas actividades pretenden introducirnos al estudio de la radiacin trmica y dar respuesta a estas preguntas y otras similares.

MATERIALES UTILIZADOS.

Cubo de Leslie: Para el estudio de la radiacin y de la absorcin trmica en dependencia con la temperatura, el color y la estructura de la superficie. Cuerpo hueco de cobre para ser llenado de agua caliente. Con una apertura para insertar un termmetro o un sensor de temperatura. Una superficie pulida, cada una de las siguientes barnizadas en blanco, negro y mate. Dimensiones en mm (LxAnxAl): 100 x 100 x 100, Masa: aprox. 300g. Sensor de radiacin: Este sensor mide la intensidad de la radiacin trmica que incide sobre su abertura. La radiacin incidente depende de la que emiten los cuerpos delante del sensor. El elemento sensible es una termopila miniatura que genera una tensin de salida que es proporcional a la intensidad de la radiacin. La respuesta espectral comprende desde 0,5 a 40 m y tiene una tensin de salida entre 1 mV y unos 100 mV, de modo que un milivoltmetro digital es adecuado para la realizacin de las medidas.

Multmetro: tambin denominado polmetro, tester o multitester, es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes elctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios mrgenes de medida cada una. Utilizado para medir la resistencia del termistor y la radiacin emitida por el cubo de Leslie. Lamina de Vidrio: Fue utilizada para realizar la actividad nmero cinco (5) su propsito fue identificar la radiacin emitida por el cubo de Leslie mientras esta lamina de vidrio se colocaba entre el cubo y el sensor de radiacin.

FUNDAMENTOS TERICOS. Radiacin Trmica: Se denomina radiacin trmica o radiacin calorfica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos con temperatura superior a 0 K emiten radiacin electromagntica, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiacin relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1m a 100m, abarcando por tanto parte de la regin ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagntico. La materia en un estado condensado (slido o lquido) emite un espectro de radiacin continuo. La frecuencia de onda emitida por radiacin trmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura. Propiedades de la Radiacin Cuando una superficie conserva constantes sus propiedades direccionales se denominan superficie difusa. Al igual que una radiacin que tenga igual intensidad en todas direcciones se denomina radiacin difusa, como las emitira un cuerpo negro.

No obstante, es frecuente que superficies reales varan sus coeficientes en funcin de la direccin. As, por ejemplo, las superficies de materiales metlicos conductores aumentan su emisividad para valores altos de q . Por el contrario las superficies no metlicas, como las normales en los cerramientos, suelen tener una emisividad direccional bastante constante, salvo para valores muy elevados de q en que se reduce. No obstante hay que considerar en ambos casos que, si bien las intensidades para ngulos rasantes se desvan del promedio, el flujo total queda poco afectado porque la ley del coseno minimiza la radiaciones para ngulos polares prximos a 90, por lo que en la prctica se suelen considerar dichas superficies como emisoras difusas. Conviene que se mencionen los tipos de distribucin de la intensidad de la energa reflejada, que depende del tratamiento de la superficie. Un caso lmite son las superficies especulares, que reflejan la radiacin con igual inclinacin que la radiacin incidente, como ocurre con las superficies pulidas. El otro caso lmite son las superficies reflectoras difusas, que distribuyen de forma homognea la energa reflejada con independencia del ngulo de la radiacin incidente. Los casos reales suelen ser una combinacin o variacin de estos casos lmites, siendo habitual en las superficies no metlicas que para valores elevados de Q, al disminuir la emisividad y por tanto la absortividad direccional, aumente la reflectancia direccional y por ello tambin la energa reflejada, si bien para este estudio se consideren en general todas las superficies normales de los cerramientos como reflectoras difusas por analoga y simplicidad. Un cuerpo negro es un objeto terico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energa radiante que incide sobre l. Nada de la radiacin incidente se refleja o pasa a travs del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un modelo ideal fsico para el estudio de la emisin de radiacin electromagntica. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiacin de cuerpo negro. Todo cuerpo emite energa en forma de ondas electromagnticas, siendo esta radiacin, que se emite incluso en el vaco, tanto ms intensa cuando ms elevada es la temperatura del emisor. La energa radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no slo aumenta la energa emitida sino que lo hace a longitudes de onda ms cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck. Llamaremos Cuerpo Negro a aquel que para cualquier longitud de onda tiene un poder absorbente integral igual a la unidad ( ), lo que quiere decir

que a cualquier temperatura absorbe totalmente la luz, cualquiera que sea su composicin.

El cuerpo negro

La superficie de un cuerpo negro es un caso lmite, en el que toda la energa incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energa incidente desde el interior es emitida.

No existe en la naturaleza un cuerpo negro, incluso el negro de humo refleja el 1% de la energa incidente.

Sin embargo, un cuerpo negro se puede sustituir con gran aproximacin por una cavidad con una pequea abertura. La energa radiante incidente a travs de la abertura, es absorbida por las paredes en mltiples reflexiones y solamente una mnima proporcin escapa (se refleja) a travs de la abertura. Podemos por tanto decir, que toda la energa incidente es absorbida.

La radiacin del cuerpo negroConsideremos una cavidad cuyas paredes estn a una cierta temperatura. Los tomos que componen las paredes estn emitiendo radiacin electromagntica y al mismo tiempo absorben la radiacin emitida por otros tomos de las paredes. Cuando la radiacin encerrada dentro de la cavidad alcanza el equilibrio con los tomos de las paredes, la cantidad de energa que emiten los tomos en la unidad

de tiempo es igual a la que absorben. En consecuencia, la densidad de energa del campo electromagntico existente en la cavidad es constante.

A cada frecuencia corresponde una densidad de energa que depende solamente de la temperatura de las paredes y es independiente del material del que estn hechas. Si se abre un pequeo agujero en el recipiente, parte de la radiacin se escapa y se puede analizar. El agujero se ve muy brillante cuando el cuerpo est a alta temperatura, y se ve completamente negro a bajas temperaturas.

Histricamente, el nacimiento de la Mecnica Cuntica, se sita en el momento en el que Max Panck explica el mecanismo que hace que los tomos radiantes produzcan la distribucin de energa observada. Max Planck sugiri en 1900 que 1. La radiacin dentro de la cavidad est en equilibrio con los tomos de las paredes que se comportan como osciladores armnicos de frecuencia dada f. 2. Cada oscilador puede absorber o emitir energa de la radiacin en una cantidad proporcional a f. Cuando un oscilador absorbe o emite radiacin electromagntica, su energa aumenta o disminuye en una cantidad hf .

Los Termistores son resistores trmicamente sensibles, existen dos tipos de termistores segn la variacin de la resistencia/coeficiente de temperatura, pueden ser negativos (NTC) o positivos (PTC).

Son fabricados a partir de los xidos de metales de transicin (manganeso, cobalto, cobre y nquel) los termistores NTC son semiconductores dependientes de la temperatura. Operan en un rango de -200 C a + 1000 C. Un termistor NTC debe elegirse cuando es necesario un cambio continuo de la resistencia en una amplia gama de temperaturas. Ofrecen estabilidad mecnica, trmica y elctrica, junto con un alto grado de sensibilidad.

Radiacin Corpuscular: La radiacin de partculas es la radiacin de energa por medio de partculas subatmicas movindose a gran velocidad. A la radiacin de partculas se la denomina haz de partculas si las partculas se mueven en la misma direccin, similar a un haz de luz. Debido a la dualidad onda-partcula, todas las partculas que se mueven tambin tienen carcter ondulatorio. Las partculas de mayor energa muestran con ms facilidad caractersticas de las partculas, mientras que las partculas de menor energa muestran con ms facilidad caractersticas de onda.

PLANTEAMIENTOS. Planteamiento 1: Se tienen dos tazas, una negra y una blanca, ambas estn llenas con agua caliente. Cul de las dos se enfra primero? Argumente su respuesta.

Antes

Despus

La taza negra tiende a absorber mas Se enfriara primero la taza negra, ya calor por cuanto la taza blanca se que esta absorber el calor del agua enfriara primero. caliente y lo irradiara hacia el exterior. Ocasionando que la taza se caliente emitiendo as el calor hacia el ambiente. Planteamiento 2: Se tienen dos superficies de aluminio, una pulida y una pintada de negro, se colocan formando un plano inclinado y en la parte superior se pega un poco de mantequilla, en cul lamina resbalar primero la mantequilla si ambas estn recibiendo la misma cantidad de calor?

Antes La mantequilla resbalara primero en la superficie negra, ya que esta absorbera ms calor, gracias a este calor resbalara primero en esta superficie de aluminio.

Despus La superficie de contacto por ser negra absorbera ms calor y la mantequilla se resbalara ms rpido. En la de aluminio solo reflejara el sol.

Planteamiento 3: Por qu nos abrigamos en los lugares donde la temperatura ambiente es baja? Argumente su respuesta.

Antes Nuestro cuerpo debe tener una temperatura estndar que al estar en un lugar frio, es necesario estar en un equilibrio con esta temperatura estndar. Esto se producira gracias al uso de un abrigo o manta abrigada.

Despus El cuerpo est en constante emanacin de calor, al estar en un lugar donde est ausente el calor (un lugar frio) es necesario crear una barrera adiabtica que no permita que el calor del cuerpo se pierda.

ACTIVIDADES Actividad 1: Disponen de dos recipientes, uno completamente negro y otro completamente blanco. Disee una experiencia que permita contrastar el argumento dado en el planteamiento 1. Tabulen los resultados y realicen graficas. Saquen todas las conclusiones que puedan. Primeramente escogimos dos tazas pequeas, una negra y otra blanca. Ambas de mismas dimensiones, Luego pasamos a llenarlas con agua caliente a una cantidad considerable de calor. Poco a poco al pasar cada 5minutos introducamos una pequea vara de metal en cada una de las tazas para verificar su cantidad de calor. Al pasar 10minutos notamos que el agua de la taza negra estaba un poco menos caliente que la blanca y al paso de 15minutos, notamos que el agua de la taza negra ya no estaba caliente sino a temperatura ambiente cuando la taza blanca aun se senta tibia. Este experimento demostr que la taza negra emiti el calor hacia el exterior en contrario a la blanca que ms bien lo mantuvo. Estando en correcto orden con respecto a lo acordado en el planteamiento numero uno (1).

Actividad 2: Realicen el experimento del planteamiento 2. En cul recipiente resbala primero la mantequilla? Den explicaciones cientficas. Saquen conclusiones. Actividad 3: Construyan una caja de cartulina blanca o frmica blanca, que cierre completamente, haga un pequeo orificio en una de sus caras. Cierre completamente la caja y observe su interior a travs del orificio. Cmo observa el interior de la caja? Qu creen que ocurrira si el orificio fuera ms grande? Expliquen con detalle. En un principio notamos que la caja estaba hecha de color negro en el exterior y blanca en su interior, tena varia tapas de diferentes agujeros con distintos tamaos, desde el ms grande al ms pequeo. En la primera fase (Agujero ms pequeo) notamos que a pesar que la caja estaba hecha totalmente de formica blanca no se observaba nada sino oscuridad. En la segunda fase y tercera fase (Tamaos ms grandes en ese orden) tampoco se observaba ningn tipo de cambio es decir adentro pareca que todo estuviera negro (oscuro). No fue sino hasta quitar otra tapa cuando se comenz a destacar el color blanco de la formica. Esto se vio a un tamao considerable del agujero. Creemos que esto sucedi, ya que la luz del exterior no poda atravesar la caja ya que est estaba toda negra, ocurriendo que el color negro (por definicin un cuerpo negro es un objeto ideal que absorbe toda la luz y toda la energa radiante que incide sobre l) absorbiera toda la luz ya que no se observaba nada ms que oscuridad. Actividad 4: Conecte el cubo de radiacin trmica (Cubo de Leslie), el ohmmetro y el milivoltmetro como se muestra en la figura:

Enciendan el cubo de radiacin y colquenlo en HIGH, estn pendientes de la lectura del ohmmetro hasta que la resistencia baje a 40k cuando esto ocurra baje la perilla a 5 y djenla all hasta que la lectura del ohmmetro se estabilice. Luego coloquen el sensor en contacto con el cubo en cada una de sus caras:

negra, blanca, aluminio pulido y aluminio opaco, y anoten las lecturas del milivoltmetro en cada caso, Tabulen los resultados. Midan y registren la resistencia del termistor (Busquen la Definicin) y encuentra la temperatura equivalente a esa resistencia (Esto lo hacen usando la tabla que esta sobre el cubo, en la cual se presentan equivalencias entre resistencia y temperatura). Incrementen la potencia colocando la perilla en 8 y luego en HIGH. En cada caso esperen que la lectura del ohmmetro se estabilice y repitan las mediciones del milivoltaje del sensor colocndolo sobre cada una de las caras del cubo de radiacin. Tabulen estos resultados. Ordene cada una de las caras de acuerdo a la radiacin emitida. Para una resistencia de 24,4k , estando la perilla a 5.Cara Negra Blanca Aluminio Opaco Aluminio Pulido mV 5 4,9 2 0,5 Temperatura 58C 58C 58C 58C

Para una resistencia de 6,7k , estando la perilla a 8.Cara Negra Blanca Aluminio Opaco Aluminio Pulido mV 11,7 11,6 4,2 0,7 Temperatura 94C 94C 94C 94C

Para una resistencia de 5,2k , estando la perilla en HIGH.Cara Negra Blanca Aluminio Opaco Aluminio Pulido mV 14,7 13,7 4 0,9 Temperatura 102C 102C 102C 102C

Cul cara del cubo emite ms radiacin? La cara que emiti mas radiacin fue la cara negra y esto se comprob tambin en la actividad 1 y 2. Qu relacin guardan entre si la radiacin emitida por las superficies? Algunas aspectos importantes a destacar del experimento donde se utilizo el cubo de Leslie es que la radiacin producida por la superficie pintada de negro es sensiblemente igual a la radiacin emitida por la superficie pintada de blanco, bastante mayor que la emitida por la superficie metlica opaca, y mucho mayor que la superficie metlica pulida. La conclusin que se obtiene a partir de las experiencias de Leslie citadas sera que las superficies que son buenas emisoras de la radiacin trmica tambin la absorben bien y que las superficies que son malas emisoras tambin absorben poco la radiacin trmica. Con el sensor de radiacin examinen las magnitudes relativas emitidas por varios objetos que se encuentren alrededor del laboratorio. Saquen conclusiones.Material Telfono Pulsera Moneda Carpeta Tipo Carta Sensor 0,2mV 0,6mV 0,3mV 0,7mV

Con la lectura del multmetro se pudo observar que cada material cara del cubo de Leslie a pesar de estar hechos de diferentes contexturas de material, cada uno de ellos emiti una radiacin trmica, unos ms elevados que otros. Esto es proveniente de que los objetos estaban en un determinado espaciotemperatura lo cual cada uno absorbi. Pero tambin debemos saber que la cantidad de radiacin trmica de cada objeto dependi del material del cual estaba compuesto y como factor de la textura de la superficie de cada cara.

Actividad 5: Mantengan el cubo de radiacin trmica tapado y coloquen el sensor aproximadamente a 5cm de la superficie negra y registren la lectura. Coloquen entre ellos una superficie de vidrio y registre nuevamente la lectura del sensor. Destape el cubo de radiacin y repita las mediciones del paso anterior. Observen los resultados y saquen conclusiones. Repita el procedimiento usando otras superficies y saque conclusiones.

Aproximadamente a 5cm. Con el cubo tapadoCara Negra Sin el Vidrio: 11,9mV Con el Vidrio: 0,2mV Cara opaca Sin el Vidrio: 3,4mV Con el Vidrio: 0,1mV

Aproximadamente a 5cm. Con el cubo destapadoCara Negra Sin el Vidrio: 11,2mV Con el Vidrio: 0,1mV Cara opaca Sin el Vidrio: 3,3mV Con el Vidrio: 0,1mV

Se transmite la radiacin a travs del vidrio? Cmo es la lectura del Sensor? La radiacin no se transmite fcilmente a travs del vidrio ya que los datos son muy evidentes. Esto lo podemos ver en la vida diaria, ya que por ejemplo esta compaa: CLIMAGLAS protege su vivienda tanto del fro como del calor, regulando su entrada y/o prdidas. En verano notar un ambiente agradable, y, al entrar menos calor, un importante ahorro en refrigeracin. En invierno escapa menos calor, con el consiguiente ahorro en calefaccin a la vez que se evitan las condensaciones interiores.

Caractersticas luminosas Sensacin luminosa La sensacin luminosa se experimenta por la accin de rayos de longitud de onda comprendidos entre 380 y 700 nanmetros. Esta es, en efecto, la radiacin que, al incidir en el ojo con una eficacia dependiente de la longitud de onda, permite el fenmeno fisiolgico de la visin. La eficacia luminosa de diferentes radiaciones permite la transformacin del flujo energtico emitido por una fuente de radiacin en flujo luminoso.

Qu sugieren estos resultados acerca del fenmeno de prdida de calor a travs de la superficie del vidrio? Energa radiada por el sol La cantidad de energa solar que llega sobre una pared vertical, con ngulo incidente de 30, despus de atravesar una situacin atmosfrica M=2 (cielo despejado), es de 705,25 watios por metro cuadrado. (Integracin de diagrama de P.MOON). Esta energa viene distribuida en los siguientes campos espectrales: Ultravioletas: 17,89 watios aproximadamente 2,5% Visible: 383,01 watios aproximadamente 54,3% Infrarrojos: 304,35 watios aproximadamente 43,2% Las composiciones de Climaglas que incorporan vidrios de control solar o de baja emisividad proporcionan prestaciones avanzadas en materia de aislamiento trmico. El uso de Climaglas proporciona las siguientes ventajas: Proteccin trmica, ya que ofrece una retencin superior al 90% de la temperatura del recinto. Mxima transparencia luminosa, garantizando una transmisin de la luz extremadamente alta. Reduccin de la transmisin de los rayos UV Los resultados sugieren que hay una prdida de radiacin y calor considerable cuando el vidrio fue colocado entre el cubo de Leslie y el sensor. Todo esto lo refutamos con estos datos ya que el vidrio es utilizado para ambientar lugares donde el calor est presente.

SITUACIONES DE TRANSFERENCIA 1.- Cundo un cuerpo emite radiacin trmica? R: De la definicin de radiacin trmica, Todos los cuerpos con temperatura superior a 0K emiten radiacin electromagntica, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiacin relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1m a 100m, abarcando por tanto parte de la regin ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagntico. En consecuencia todo cuerpo emite radiacin hacia su entorno o ambiente donde se encuentra.

2.- Es cierto que los buenos absorbentes tambin son buenos emisores? Sus resultados que sugieren al respecto? Explique. R: La radiacin trmica se encuentra en la regin infrarroja del espectro electromagntico, el cual se extiende desde las seales de radiofrecuencia hasta los rayos . Su fuente son los cuerpos calientes debido a oscilaciones de las molculas que los conforman. La energa asociada a la radiacin trmica se puede medir utilizando sensores tales como termopares los cuales responden al calor generado por algn tipo de superficie. Se dice que un cuerpo se encuentra en equilibrio trmico cuando emite la misma cantidad de radiacin trmica que absorbe; desprendindose de aqu, que los buenos absorbentes de la radiacin son buenos emisores de la misma. A un absorbente o emisor ideal de la radiacin se le llama cuerpo negro. La fsica que se conoca hasta el ao 1900 haba logrado explicar ciertos aspectos relacionados con la radiacin trmica. En 1879 Josef Stefan haba observado que la intensidad de la radiacin es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura. Aos ms tarde Ludwig Boltzmann puso esta observacin sobre una slida base terica y hoy se conoce como la Ley de Stefan-Boltzmann la cual establece que:

donde R: es la radiacin trmica emitida por un objeto a una temperatura T. : es la constante de Stefan-Boltzmann y es igual a (5, 670400 0, 000040) 108Wm2K4. T: es la temperatura del objeto en consideracin medida en kelvin. Los trabajos de Stefan, Boltzmann y Wien, entre otros, sirvieron como base para que Lord Raileigh y Sir James Jeans, llegaran a una frmula desarrollada en trminos de la fsica clsica para la radiacin de cuerpo negro, la cual estuvo de acuerdo con los resultados experimentales slo parcialmente. La discrepancia fue resuelta poco tiempo despus por Max Planck en trminos de una nueva concepcin de la energa asociada al campo electromagntico, lo que dio origen a la fsica cuntica. En condiciones normales de laboratorio, un experimento para comprobar esta ley, debe considerar si la temperatura ambiente dentro del laboratorio afecta o no los resultados. Si se consideran temperaturas del objeto T por encima de 1000 grados Kelvin, la cuarta potencia de la temperatura ambiente es despreciable comparada con la cuarta potencia de la temperatura del objeto. Pero si se consideran temperaturas menores a 370 grados Kelvin, debera incluirse dentro del procedimiento la medicin de la temperatura ambiente la cual ya no podr ser despreciada. En este caso sera:

3.- Objetos diferentes que estn aproximadamente a las mismas temperaturas pueden emitir diferentes cantidades de radiacin? Cmo puede sustentar la respuesta a esta pregunta con los resultados obtenidos del experimento? Porqu la ropa negra (Oscura) es ms calurosa que la ropa blanca (Clara)? R: Para poder empezar y explicar esta relacin tenemos que adentrarnos en la estructura atmica de la materia misma. Cualquier objeto, del color que sea estar formado por una peculiar estructura, y est ser participe en gran medida del color que luce externamente. Pero cuidado! Los tomos por s solos no son capaces de lucir ningn color. El color viene dado por un tercer componente que ser el que nos va a ligar color con calor. Este tercer componente no es ni ms ni menos que: La luz. La luz, un conjunto de ondas que viajan a gran velocidad movindose de un lado al otro continuamente como si de una ola se tratase. Podemos imaginarla como una cuerda en zigzag movindose extremadamente rpido y generando energa a su paso (elctrica y magntica), aunque la cuerda tiene masa a diferencia de la luz que no la tiene. Estas ondas van a tener diferente amplitud, Longitud de onda (lambda), frecuencia, que son los parmetros fsicos que las diferencian. La luz, en su eterno viaje por el universo choca en infinidad de sitios y con infinidad de objetos. Hay algunas molculas que son capaces de absorber a estos veloces rayos de luz y al absorberlos lo que hacen es desprender esa energa proveniente de la luz en forma de calor (a veces en forma de luz y calor florescencia y fosforescencia-). Sin embargo hay otros materiales con otras estructuras atmicas, que lo que hacen es absorber determinados rayos de luz (con determinada longitud de onda) y rechazar a otros y por ltimo estn aquellos otros que no son capaces de absorber ningn tipo de luz, sino que toda luz que los alcanc es rebotada por inmediatamente. Nuestros ojos estn preparados y especializados para detectar diversos tipos luz con diversas longitudes de onda. Los ojos van a detectar a luz que les llega del exterior con sus clulas foto receptoras (conos y bastones) las van a enviar al cerebro por medio del nervio ptico y este ltimo va a ser el encargado de decirnos que estamos viendo, analizando el mensaje transmitido por el ojo. El color no es ni ms ni menos que un rayo de luz (radiacin electromagntica del espectro visible) con una determinada longitud de onda. Aquellos materiales que vemos de color negro son aquellos que han atrapado o absorbido a todas las longitudes de onda del espectro visible y han devuelto su energa en forma de calor. Otros en cambi atrapan un tipo de luz y rebotan otra, aquellos objetos son los que presentan un color. Por ejemplo: Si un objeto es de color verde ser porque sus molculas han absorbido todas las

longitudes de onda del visible menos la del color verde, que es la que rebota siendo alcanzada y analizada por nuestro cerebro. Y por ltimo se encuentran aquellos que no son capaces de absorber ningn tipo de luz, dejando escapar a toda la luz que le ha llegado, estos objetos son los que vemos de color blanco. Pues bien, como decamos recientemente, los objetos de color blanco van a ser aquellos ms frescos puesto que toda la energa que les llega en forma lumnica la van a devolver al medio de la misma forma en la que les ha llegado. Y en el extremo contrario estn los objetos de color negro, que al ser interceptados por un rayo de luz lo atrapan prcticamente en su totalidad y tan solo dejan salir calor, es decir, transforman la energa lumnica en energa calorfica. Esta es la razn fundamental por la cual los objetos de color negro son ms susceptibles a calentarse expuestos al sol que los de color blanco. Tambin es la causa del tpico bronceado en la montaa, la nieve de color blanco puro rebota todo tipo de luz incluyendo a los rayos ultravioletas que van a ser aquellos que nos provoquen el bronceado. 4.- Qu sugieren los resultados de la actividad 5 acerca del efecto invernadero? R: La energa solar que entra en un local a travs de un acristalamiento es absorbida por los objetos y paredes interiores que; al calentarse remiten una radiacin trmica situada principalmente en la zona de los infrarrojos lejanos (superior a 5mm). Los vidrios, aun siendo incoloros son prcticamente opacos a las radiaciones de longitud de onda superior a 5mm. La energa solar que entra, queda apresada en el local que tiende a calentarse, es el denominado efecto invernadero, que se produce, en el interior de un coche estacionado a pleno sol con la ventanillas cerradas. As como nuestra ropa nos abriga, y retiene nuestro calor corporal, una variedad de gases disueltos en la atmsfera, retienen el calor de nuestro mundo. La luz es un fenmeno electromagntico, que puede darse de variadas formas sin dejar de ser lo mismo; el calor es tambin "luz", llamado radiacin infrarroja; cuando hablamos de ultravioleta, el color azul, microondas o seal de radio, estamos hablando de lo mismo. El vidrio es una sustancia transparente, pero no para todas las variedades de radiacin. Por ejemplo ofrece una cierta resistencia al paso del infrarrojo dependiendo del material. En la tierra, la mayor parte de la luz que llega es visible, en un invernadero de vidrio la luz entra, y calienta el interior; ahora lo que era luz se transform en calor, pero como el vidrio es opaco al calor radiante, este queda atrapado; por eso se calienta tanto un automvil cerrado al sol: la luz entra, se transforma en calor, y no puede salir. El vapor de agua de la atmsfera, y principalmente el dixido de carbono (CO2) actan como los vidrios de un invernadero. Sin este abrigo nuestra

tierra sera tan fra como los -30c en promedio de Marte, que por casi carecer de efecto invernadero sufre una amplitud trmica de 50c. Por otro lado, si abrigramos demasiado la Tierra, podramos llegar a sufrir los 425c de Venus, producidos principalmente por su efecto de invernadero ms que por su proximidad al Sol. 5.- Busca en internet lo que es un Bolmetro. Para qu se utiliza? R: Un bolmetro es un instrumento que mide la cantidad total de radiacin electromagntica que viene de un objeto en todas las longitudes de onda. La medida se realiza por medio de una medida de la temperatura de un detector iluminado por la fuente a estudiar. El bolmetro fue inventado por el astrnomo americano Samuel P. Langley alrededor del ao 1880. Con l estudi la radiacin infrarroja del Sol. Se puede definir la magnitud bolomtrica de una estrella como su luminosidad en todo el espectro electromagntico. Un bolmetro consiste de un cuerpo absorbente de calor conectado a un sumidero de calor (un objeto mantenido a temperatura constante) a travs de un material aislante. El resultado es que cualquier radiacin absorbida por el detector aumenta su temperatura por encima del sumidero de calor que acta de referencia. La radiacin absorbida se mide por lo tanto a partir del contraste de temperatura entre el detector y la referencia. En algunos bolmetros el termmetro acta tambin como absorbente mientras que en otros el termmetro y el detector son dispositivos diferentes. Este tipo de bolmetros se denominan de diseo compuesto. En bolmetros del primer tipo la temperatura se mide por medio de la variacin de la resistencia del absorbente (metlico) en funcin de su temperatura. Aunque pueden ser utilizados para medir la intensidad de cualquier tipo de radiacin electromagntica en la actualidad existen dispositivos ms sensibles en la mayor parte del espectro lumnico. Sin embargo, en longitudes de onda submilimtricas (longitudes de onda en torno a 200 m - 1 mm), los bolmetros siguen siendo los dispositivos ms sensibles de deteccin. En estas longitudes de onda se utilizan bolmetros que deben ser enfriados hasta temperaturas fracciones de 1 grado por encima del cero absoluto, tpicamente entre 50 y 300 milikelvin. Por este motivo su utilizacin es tcnicamente muy compleja.

BIBLIOGRAFIA

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