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COLORES PRODUCIDOS POR
INCANDESCENCIA |
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Se denomina
incandescencia a la generación térmica de luz en el rango visible.
Todos los cuerpos emiten radiación térmica (es decir, radiación
electromagnética que se genera por el movimiento térmico de las
partículas cargadas que poseen), pero generalmente esta
radiación no suele ser visible, sino infrarroja, salvo en el
caso de cuerpos muy calientes.
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Cuando
un cuerpo emite radiación en equilibrio térmico con su
entorno a una determinada temperatura T, se denomina
cuerpo negro y esa luz emitida presenta un espectro
continuo muy característico que depende únicamente de
la temperatura del cuerpo emisor (no de su composición).
La radiación se produce en este caso como consecuencia de tener una
gran cantidad de partículas excitadas, cada una emitiendo en
sus frecuencias propias (las correspondientes a las
des-excitaciones más probables), lo que implica que, al
juntarlas todas, se obtenga ese espectro continuo. |
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En la imagen adjunta se muestra el espectro de
cuerpo negro. Como se ve, alcanza un punto
máximo a una determinada frecuencia, la cual se
desplaza a valores mayores a medida que aumenta
la temperatura del cuerpo emisor (ley
de Wien).
Obsérvese también que la mayor parte de la emisión
de radiación del cuerpo negro se encuentra en la
región infrarroja del espectro electromagnético,
para todas las temperaturas representadas. |
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Esta es
precisamente la razón de que a temperatura ambiente el
llamado cuerpo negro sea, efectivamente, negro para nuestros
ojos en un ambiente iluminado, ya que la energía infrarroja que irradia no puede
ser percibida por el ojo humano. A la temperatura más
baja y en la oscuridad aparece subjetivamente de
color gris (estando su pico
de radiación en el rango infrarrojo). Si se pone un poco
más caliente, lo vemos de color
rojo apagado y si sigue
aumentando su temperatura, se vuelve progresivamente
amarillo, blanco y,
finalmente, azul-blanco |
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La emisión de radiación por las estrellas se aproxima bastante
a la de un cuerpo negro. Su temperatura
asociada (la temperatura superficial del astro) se conoce como temperatura efectiva y
es una propiedad fundamental para caracterizar
dicha emisión estelar. En el caso del Sol esa temperatura es de unos 6000K y, por tanto, su espectro
se corresponde con el señalado por la línea más
alta en el diagrama anterior. Aunque, como se
ve, la mayoría de la radiación sigue siendo
infrarroja a esta temperatura, una parte de ella
contiene toda la luz visible y la radiación
térmica de mayor intensidad se encuentra justamente a mitad del especto
visible. Por eso, para nuestros ojos la luz
solar es blanca (si la observamos sin que
interfiera en su camino hacia nosotros la
atmósfera) y tiene su máxima intensidad en el
color amarillo. |
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Un ejemplo de incandescencia
generada de manera artificial, que
también produce luz blanca, es la bombilla tradicional
de filamento. Contiene un hilo metálico de
tungsteno que se calienta progresivamente cuando
por él circula corriente eléctrica. Siguiendo la
ley de Wien, el color de la luz emitida por
dicho filamento guarda relación
con la temperatura que va adquiriendo al circular los electrones
por el filamento. |
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Primero empieza emitiendo luz
roja, según va subiendo la temperatura
esa luz emitida empieza a tomar
tonos amarillos y finalmente, cuando se alcanzan unos 2800K
(unos 2527ºC) se convierte en luz blanca
(obsérvese a la derecha de este texto su
espectro, obtenido con el
electroscopio casero). Cuando la bombilla ya emite esa luz blanca
es
idónea para alumbrar y para iluminar espacios
cerrados. |
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Ahora
bien, si nos fijamos en la gráfica de radiación del
cuerpo negro, vemos que a la temperatura a la que la
bombilla cumple su función de iluminar, la gran mayoría
de la luz que emite sigue siendo infrarroja. Por eso,
la bombilla incandescente, que ha sido a lo largo de
siglos de tanta utilidad, tiene una eficiencia
energética bajísima, y hoy está siendo desplazada por otros sistemas de
iluminación más eficientes. |
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Otros ejemplos de color
producido por
incandescencia son: metales calentados al rojo vivo,
llamas, cohetes… |
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Índice |
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