leyes de la radiación Dpto. de Ingeniería Cartográfica Carlos Pinilla Ruiz Ingeniería Técnica en Topografía lección 2 Teledetección



Documentos relacionados
Fundamentos físicos de la teledetección

Radiometría y Fotometría: Conceptos básicos

5.1. Magnitudes radiométricas

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA

TEMA 3: Interacción de la radiación solar con la superficie de la Tierra y la atmósfera

MAGNITUDES Y UNIDADES EN RADIOMETRÍA Y FOTOMETRÍA OPTOELECTRÓNICA

El cuerpo negro. Imaginemos un cuerpo que absorbe toda la radiación que le llega.

Transferencia de Calor por Radiación

Fundamentos de alumbrado

CAPÍTULO VI TRANSPORTE DE ENERGÍA POR RADIACIÓN

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Radiación electromagnética

PRÁCTICA 15 IRRADIANCIA Y RADIANCIA

Ordenes de Magnitud Involucrados

LICENCIATURA EN TECNOLOGÍA FÍSICA MODERNA. III. Antecedente de la Teoría Cuántica. IV. Mecánica Cuántica

radiación Transferencia de Calor p. 1/1

Síntesis de Física 2º de Bach. Borrador Mecánica Cuántica - 1 RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO Y LA HIPÓTESIS DE PLANCK

LAS LEYES DE LA RADIACIÓN EN LA TIERRA Y EN EL ESPACIO OBJETIVO RESUMEN. GENERACIÓN DE LINEAS: Leyes de Kirchhoff

Dónde: -Por una superficie de 1 m 2, -Por un grosor de 1 m, -Cuando la diferencia de temperatura entre las dos caras es de 1 K.

Radiación. Cuerpo Negro Espectros Estructura del Atomo Espectroscopia Efecto Doppler. L. Infante 1

Tema 1: Resumen y (algunos) problemas

- RADIACIÓN SOLAR. Leyes. Variabilidad. Balance de la radiación solar entre la que llega y sale de la superficie terrestre.

TEORÍA CORPUSCULAR DE LA LUZ.

Física moderna. José Mariano Lucena Cruz Física 2 o Bachillerato

1. V F La fem inducida en un circuito es proporcional al flujo magnético que atraviesa el circuito.

T = Al sustituir el valor de la longitud de onda para la que la energía radiada es máxima, l máx, se obtiene: = 1379 K 2, m

La Luminotecnia es la ciencia que estudia las distintas formas de producción de luz, así como su control y aplicación. Sus magnitudes principales son:

La ley de desplazamiento de Wien (Premio Nobel 1911):

interacción de la radiación con la materia

Nueva Definición de la Unidad SI de Intensidad Luminosa, la Candela

TEMA 13. Fundamentos de física cuántica

Capas del sol. Superficial o fotósfera: Poco espesor Temp de 6000 C Irradia la parte visible del espectro

RADIACIÓN SOLAR PRÁCTICA 3 COMPRENSIÓN DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO EN LA REGIÓN DEL ESPECTRO SOLAR

Física, Materia y Radiación

Las ventanas atmósfericas

FÍSICA GENERAL PARA ARQUITECTURA

La física del siglo XX

c = λν λ = longitud de onda (distancia entre crestas de la onda) 1Å(angstrom) = 10 8 cm = m

METEOROLOGÍA GENERAL. Práctica 2: Radiación. a) Qué es la radiación? b) En qué se diferencia de otras formas de transmisión de energía?

Tema 2. La radiación electromagnética (REM) Teledetección 2º Curso de IT en Topografía EPS Jaén

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y TÉCNICAS DE OBSERVACIÓN. Curso Introducción a la Astronomía 1

Radiación del cuerpo negro

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS II TÉRMINO SEGUNDA EVALUACIÓN DE FÍSICA D.

La Hipótesis: Los electrones de las paredes se agitan térmicamente y emiten radiación electromagnética dentro de la cavidad.

Clase VII Termodinámica de energía solar fototérmica

PRÁCTICA Nº 3. RADIACIÓN DE CUERPOS GRISES

a) Defina las superficies equipotenciales en un campo de fuerzas conservativo.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

CURSO DE TÉCNICO EN SEGURIDAD DE REDES Y SISTEMAS CONCEPTOS SOBRE ONDAS JOSÉ MARÍA TORRES CORRAL 03/03/2011

ESPECTRO SOLAR. El sol emite su energía como radiación electromagnética en un amplio rango de frecuencias (espectro).

El cuerpo negro. Figura 3.1: Cuerpo negro

RADIOMETRÍA Y FOTOMETRÍA

Unidad 1 Estructura atómica de la materia. Teoría cuántica

FíSICA MODERNA. Maestría en Ciencias (Materiales) Otoño 2013 Dra. Lilia Meza Montes Instituto de Física Luis Rivera Terrazas

UNIDAD VIII: RADIACION TERMICA. Introducción. Ley de KIRCHOFF. Ley de PLANCK. Transporte de calor por radiación.

FIS Bases de la Mecánica Cuántica

Se tiene para tener una idea el siguiente cuadro de colores perceptibles por el ojo humano dependiendo de la longitud de onda.

Luminotecnia es la ciencia que estudia las distintas formas de producción de luz, así como su control y aplicación.

LUMINOTECNIA LUMINOTECNIA

NORMA OFICIAL MEXICANA: NOM-013-STPS-1993.

El problema de la radiación de energía

Física II clase 12 (27/04) Profesor: M. Antonella Cid Departamento de Física, Facultad de Ciencias Universidad del Bío-Bío

radiación electromagnética

Tema 2: Propiedades y medición de la radiación electromagnética

Conceptos Generales de Sensores Remotos

Introducción a. Remota

C O N S I D E R A N D O

MATERIAL 06. TEMA: MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS DE ANÁLISIS

Introducción a la Visión Artificial

Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. INTRODUCCIÓN a las CIENCIAS de la ATMÓSFERA

Ciencias de la Tierra y el Espacio Clase 2 Leyes de radiación.

Light sources characterization and coherence properties.i/caracterización de fuentes de luz y propiedades de coherencia.i

DIODOS EMISORES DE LUZ (LEDS)

B.0. Introducción y unidades de medida

TEMPERATURA DE LOS MATERIALES Y SU RADIACIÓN INFRARROJA PRÁCTICA 5

FÍSICA CUÁNTICA. Física de 2º de Bachillerato

TECNOLOGÍA MICROLED PLUS

Luz y espectro electromagnético

El espectro electromagnético Visibilidad espectral Fisiología del ojo

Estudio de la radiación del cuerpo negro. Determinación de la constante de Wien.

Estudio de Temperaturas. Análisis de Rayos Infrarrojos

CAPITULO 14. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR.

Anayansi Estrada Hernández Laura Patricia González Galván

Radiación Electromagnética. Valentín Trainotti Walter G. Fano 18/06/2003

Slide 1 / 52. Las Ondas Electromagnéticas Problemas de Práctica

FÍSICA CUÁNTICA. máx = 2, mk/ T

Introducción a la física cuántica

ESPECTROFOTOMETRÍA. Lic. José Manuel Arriaga Romero

QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO ESTRUCTURA DE LA MATERIA

MATERIA MOLÉCULAS ÁTOMOS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS. Partícula Masa (g) Carga (Coulombs) Carga unitaria. Electrón

Patrones y medidas de magnitudes Radiométricas y Fotométricas en el IO- CSIC. Situación actual y previsiones de desarrollo.

MEDICIÓN DE LA EMITANCIA TÉRMICA PRÁCTICA 7

Clase 4:Radiación del cuerpo, efecto fotoeléctrico y modelos atómicos

TEMA: MOVIMIENTO ONDULATORIO

Principios básicos de mediciones atmosféricas RADIACIÒN

TEMA 1. MECANISMOS BÁSICOS DE TRANSMISIÓN DE CALOR

La radiación electromagnética.

Transcripción:

lección 2 1

sumario 2 Fuentes de radiación. El cuerpo negro. Leyes de la radiación. Terminología radiométrica.

fuentes de radiación 3 Energía radiante: es la energía transportada por una onda electromagnética. Radiación: es el fenómeno físico generador de energía. La energía electromagnética no se crea: se genera a partir de la transformación de otras fuentes de energía. Coherencia de la radiación: ancho de banda de la emisión.

generación n de la radiación 4 Ondas de radio: generadas mediante osciladores, en los cuales se hacen circular corrientes eléctricas por oscilación periódica de cargas. Microondas: se generan en el interior de tubos electrónicos mediante la interacción de la energía transportada en chorros de electrones con diversos materiales. Ultravioleta (UV), Visible (VIS) e Infrarroja (IR): mismo método o incandescencia de materiales. Energía térmica: debida a la energía cinética de las moléculas.

5 Cualquier cuerpo a una cierta temperatura emite radiación en todas las longitudes de onda. El cuerpo negro es un emisor y receptor de energía perfecto. La energía radiante emitida desde el cuerpo negro por unidad de superficie, en la unidad de tiempo y por unidad de intervalo de longitud de onda, tiende a cero para longitudes de onda muy cortas y muy largas, y presenta un sólo máximo a una longitud de onda que depende de la temperatura.

el cuerpo negro 6 rayo incidente

ley de Stefan-Boltzmann 7 Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética por el hecho de estar a una temperatura distinta de cero. La radiación emitida por unidad de área y por unidad de tiempo es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta: E = σt σ es la constante de Stefan-Boltzmann: 5,67 10-8 w m-2 K-4 4

ley de radiación n de Planck 8 Energía radiada en una longitud de onda λ desde un cuerpo negro a una temperatura T: E λ,t 8πhc = 5 λ ( hc kt ) k es la constante de Boltzmann: 1,38054±0,00006 10-16 erg K -1. λ 1 h es la constante de Planck (6,626 10-34 J s). e 1

ley de desplazamiento de Wien 9 La longitud de onda para la cual es máxima la emisión del cuerpo negro es inversamente proporcional a su temperatura absoluta: λ max ( μm) = 0, 2014 hc kt = 2898 T ( μmk) ( K)

ley de desplazamiento de Wien 10 emitancia (w/m mm) 2 10 9 10 8 10 7 6.000 K 4.000 K espectro visible radiación del cuerpo negro a la temperatura del sol 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 3.000 K 2.000 K 1.000 K 500 K 300 K 200 K 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 longitud de onda (mm) radiación del cuerpo negro a la temperatura de la Tierra

la radiación n del cuerpo negro 11 Temperatura (K) % IR % VIS % UV 1.000 99,999 7,367 10-4 3,258 10-11 2.000 98,593 1,406 7,400 10-4 3.000 88,393 11,476 0,131 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 71,776 55,705 42,661 32,852 25,565 20,154 16,091 26,817 39,166 45,732 47,506 46,210 43,247 39,567 1,407 5,129 11,607 19,641 28,224 36,.599 44,342

terminología a radiométrica 12 Energía radiante Q: es la energía transportada por la onda electromagnética. Se mide en Julios (J). Densidad de energía radiante W : es la cantidad de energía por unidad de volumen. Se mide en J m -3. Flujo radiante Φ : W = dq dv Es la energía radiada desde una superficie por unidad de tiempo. Se mide en watios. Φ = dq dt

terminología a radiométrica 13 Densidad de flujo radiante: es el flujo radiante interceptado por la unidad de superficie plana. Se mide en w m -2. Irradiancia E es la densidad de flujo radiante cuando penetra en la superficie. Emitancia M es la densidad de flujo cuando sale de la superficie. E,M = dφ da

terminología a radiométrica 14 Intensidad radiante I : es el flujo radiante emitido desde una fuente puntual por unidad de ángulo sólido. Se mide en watios/estereorradián (w sr -1 ). r S = r 2 I dφ = d Ω Estereorradián: unidad de medida del ángulo sólido. Es el sustendido por un sector esférico de 1 m 2 de superficie, sobre una esfera de 1 m de radio.

terminología a radiométrica 15 Radiancia L : es la intensidad radiante emitida desde una fuente superficial en una determinada dirección por unidad de área proyectada perpendicularmente a esa dirección. Se mide en w sr -1 m -2. L di = cos θ da siendo θ el ángulo formado por la normal a la superficie y la dirección considerada.

radiancia 16 normal a la superficie θ Flujo φ Ángulo sólido Ω Superficie proyectada Superficie radiante

tipos de superficie por el hábito h reflectivo 17 Superficies lambertianas: aquéllas cuya radiancia no depende de la dirección. Superficies parcialmente lambertianas: aquéllas en las que la radiancia depende de la dirección de emisión. Superficies especulares: emiten solamente en una dirección.

un matiz... 18 Todos los términos radiométricos anteriores pueden matizarse con el calificativo espectral, reduciendo entonces la magnitud de la variable a la registrada sólo en un determinado intervalo de longitudes de onda. Ejemplo: Flujo espectral entre las longitudes de onda λ 1 y λ 2 : Φ 2 [ λ, λ ] = Φ( λ) dλ 1 2 λ λ 1