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Luz
Descripción 
La luz es una onda electromagnética de largo de onda o frecuencia en un rango que nuestro ojo es capaz de percibir.En forma análoga se le puede ver como una partícula en cuyo caso se le denomina fotón. Cada fotón tiene una frecuencia definida y su energía es proporcional a esta.La luz se propaga en linea recta y se propaga en el vacío a una velocidad del orden de 2.99e+8 m/s.
ID:(1624, 0)
Potencia
Descripción
La potencia se define como una medida de la energía generada/emitió/absorbida por unidad de tiempo. En el caso de la luz, que puede ser modelada como partículas (fotones), la potencia se calcula como el flujo de fotones ponderado por la energía de cada fotón. Su unidad es, por lo tanto, el Joule por segundo (J/s).
ID:(10358, 0)
Ángulo sólido
Descripción
En general, la luz se propaga desde una fuente puntual en todas las direcciones. En un mundo bidimensional, estas direcciones se pueden segmentar en elementos de ángulo $d\theta$, que corresponde al arco por el cual la luz se propaga. En el caso en que no haya límites y el arco corresponda al perímetro de un círculo, el elemento de ángulo será igual a $2\pi$, que es el perímetro de un círculo de radio unitario. En un mundo tridimensional, el análogo al elemento de ángulo $d\theta$ se llama ángulo sólido $d\Omega$, que corresponde al cono limitado por la sección por donde se propaga la luz. En el caso en que no haya límites y el ángulo sólido corresponda a la superficie de una esfera, el ángulo sólido será igual a $4\pi$, que es la superficie de una esfera de radio unitario.
ID:(10361, 0)
Emisión de la luz por un medio
Descripción
Si las partículas de un medio oscilan y tienen carga eléctrica, se pueden considerar como pequeñas antenas que emiten ondas electromagnéticas. Si concebimos las ondas electromagnéticas como fotones, podemos imaginar que las partículas emiten un cierto número de fotones con una energía definida por unidad de tiempo. En este contexto, podemos hablar de la potencia con la cual las partículas pueden emitir luz.
ID:(10360, 0)
Sección
Descripción
Cuando la luz se genera desde una fuente puntual, se irradia en todas las direcciones, cubriendo un área o sección a medida que se aleja de la fuente. La sección puede ser la superficie de una esfera o simplemente un área limitada por un contorno específico. En el caso de un haz de luz paralelo, la sección se puede definir como el área en la cual el haz atraviesa.
ID:(10363, 0)
Intensidad
Descripción
La energía radiante emitida, transmitida o recibida por unidad de tiempo, por unidad de área y por unidad de ángulo sólido se denomina intensidad de radiación. Representa la potencia de radiación en una dirección específica y se mide típicamente en vatios por metro cuadrado por esterorradián ($W/m^2/sr$). La intensidad de radiación puede variar dependiendo del tipo de radiación involucrada, como radiación electromagnética (incluyendo luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X y rayos gamma) o radiación de partículas (como partículas alfa, beta o neutrones). Proporciona una medida cuantitativa de la fuerza o concentración de la radiación en una dirección dada, lo cual es esencial en diversos campos como la física, la ingeniería, las ciencias ambientales y la seguridad radiológica.
ID:(10362, 0)
Interacción de la luz con un medio
Descripción
En general, la luz puede interactuar con el medio a través del cual se propaga. Para modelar esta interacción, se puede introducir una probabilidad de que ocurra dicha interacción. En este sentido, habrá una fracción de luz que interactúa y el complemento que continúa propagándose sin interactuar.
ID:(9985, 0)
Reflexión de la luz en un medio
Descripción
Cuando la luz interactúa con un medio, puede ser absorbida o reflejada. La fracción reflejada de la luz se denomina albedo y es una medida que varía entre 0 y 1. El albedo puede influir en la fase de la onda de luz.
ID:(10357, 0)
Absorción de la luz en el medio
Descripción
Cuando la luz interactúa con un medio, puede ser absorbida o reflejada. Si imaginamos la luz como un flujo de fotones, la absorción puede entenderse como el evento en el cual una partícula del medio interactúa con el fotón, absorbiéndolo y aumentando su propia energía en el proceso. La fracción absorbida de la luz corresponde a la fracción no absorbida y puede estimarse como la diferencia entre la unidad y el albedo.
ID:(10359, 0)
Conservación de energía
Descripción
La conservación de la energía en la radiación que se propaga implica que la potencia total calculada, que es la suma de las intensidades multiplicadas por las secciones que atraviesan, es constante. Esto significa que a medida que nos alejamos de una fuente, la intensidad de la radiación disminuirá proporcionalmente al aumento del área sobre la cual se distribuye. En el caso de una fuente puntual, donde la propagación puede describirse como una esfera que crece con el cuadrado del radio, la intensidad disminuirá inversamente al cuadrado del radio.
ID:(9989, 0)
Radiación Solar y Terrestre
Descripción
Variables
Cálculos
a 
,
luego, seleccione la variable: 
a 
Cálculos
Variable
Dado
Calcule
Objetivo :
Ecuación
A utilizar
Ecuaciones
(ID 9986)
(ID 9987)
(ID 10325)
En equilibrio la suma de las distintas radiaciones absorbidas $I_a$
| $ I_a = (1- a ) I_s $ |
debe ser igual a la suma de las radiaciones emitidas $I_e$
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
con la potencia calculada de
| $ P = \sigma \epsilon S T_s ^4$ |
y perdidas por transporte $I_d$ ya que de lo contrario el cuerpo se continuar a calentando/enfriando y con ello la radiaci n continuar a variando. Por ello en
| $$ |
se debe dar que
| $\displaystyle\sum_i I_{ai} -\displaystyle\sum_i I_{ei} -\displaystyle\sum_i I_{di} =0$ |
(ID 10364)
Ejemplos
La luz es una onda electromagn tica de largo de onda o frecuencia en un rango que nuestro ojo es capaz de percibir.En forma an loga se le puede ver como una part cula en cuyo caso se le denomina fot n. Cada fot n tiene una frecuencia definida y su energ a es proporcional a esta.La luz se propaga en linea recta y se propaga en el vac o a una velocidad del orden de 2.99e+8 m/s.
(ID 1624)
La potencia se define como una medida de la energ a generada/emiti /absorbida por unidad de tiempo. En el caso de la luz, que puede ser modelada como part culas (fotones), la potencia se calcula como el flujo de fotones ponderado por la energ a de cada fot n. Su unidad es, por lo tanto, el Joule por segundo (J/s).
(ID 10358)
En general, la luz se propaga desde una fuente puntual en todas las direcciones. En un mundo bidimensional, estas direcciones se pueden segmentar en elementos de ngulo $d\theta$, que corresponde al arco por el cual la luz se propaga. En el caso en que no haya l mites y el arco corresponda al per metro de un c rculo, el elemento de ngulo ser igual a $2\pi$, que es el per metro de un c rculo de radio unitario. En un mundo tridimensional, el an logo al elemento de ngulo $d\theta$ se llama ngulo s lido $d\Omega$, que corresponde al cono limitado por la secci n por donde se propaga la luz. En el caso en que no haya l mites y el ngulo s lido corresponda a la superficie de una esfera, el ngulo s lido ser igual a $4\pi$, que es la superficie de una esfera de radio unitario.
(ID 10361)
Si las part culas de un medio oscilan y tienen carga el ctrica, se pueden considerar como peque as antenas que emiten ondas electromagn ticas. Si concebimos las ondas electromagn ticas como fotones, podemos imaginar que las part culas emiten un cierto n mero de fotones con una energ a definida por unidad de tiempo. En este contexto, podemos hablar de la potencia con la cual las part culas pueden emitir luz.
(ID 10360)
La potencia del sol ($P_s$) se calcula a partir de la temperatura superficial del sol ($T_s$) y la superficie del sol ($S_s$) utilizando la constante de Stefan Boltzmann ($\sigma$) y la emisividad ($\epsilon$) mediante la siguiente f rmula:
| $ P = \sigma \epsilon S T_s ^4$ |
(ID 4664)
Cuando la luz se genera desde una fuente puntual, se irradia en todas las direcciones, cubriendo un rea o secci n a medida que se aleja de la fuente. La secci n puede ser la superficie de una esfera o simplemente un rea limitada por un contorno espec fico. En el caso de un haz de luz paralelo, la secci n se puede definir como el rea en la cual el haz atraviesa.
(ID 10363)
La energ a radiante emitida, transmitida o recibida por unidad de tiempo, por unidad de rea y por unidad de ngulo s lido se denomina intensidad de radiaci n. Representa la potencia de radiaci n en una direcci n espec fica y se mide t picamente en vatios por metro cuadrado por esterorradi n ($W/m^2/sr$). La intensidad de radiaci n puede variar dependiendo del tipo de radiaci n involucrada, como radiaci n electromagn tica (incluyendo luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X y rayos gamma) o radiaci n de part culas (como part culas alfa, beta o neutrones). Proporciona una medida cuantitativa de la fuerza o concentraci n de la radiaci n en una direcci n dada, lo cual es esencial en diversos campos como la f sica, la ingenier a, las ciencias ambientales y la seguridad radiol gica.
(ID 10362)
La intensidad ($I$) se define como la cantidad de la potencia ($P$) irradiada por unidad de la superficie de una esfera ($S$). Por lo tanto, se establece la siguiente relaci n:
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
(ID 9988)
En general, la luz puede interactuar con el medio a trav s del cual se propaga. Para modelar esta interacci n, se puede introducir una probabilidad de que ocurra dicha interacci n. En este sentido, habr una fracci n de luz que interact a y el complemento que contin a propag ndose sin interactuar.
(ID 9985)
La intensidad que interactua ($I_i$) es la fracci n definida por ERROR:8393 de la intensidad incidente ($I_s$), calculada de la siguiente manera:
| $ I_i = \gamma I_s $ |
(ID 9986)
La intensidad transmitida ($I_t$) es igual a la intensidad incidente ($I_s$) disminuido por ERROR:8393, de modo que se obtiene:
| $ I_t =(1- \gamma ) I_s $ |
(ID 10324)
Cuando la luz interact a con un medio, puede ser absorbida o reflejada. La fracci n reflejada de la luz se denomina albedo y es una medida que var a entre 0 y 1. El albedo puede influir en la fase de la onda de luz.
(ID 10357)
La intensidad reflejada ($I_r$) corresponde a la fracci n definida por el albedo ($a$) de la intensidad incidente ($I_s$):
| $ I_r = a I_s $ |
(ID 9987)
Cuando la luz interact a con un medio, puede ser absorbida o reflejada. Si imaginamos la luz como un flujo de fotones, la absorci n puede entenderse como el evento en el cual una part cula del medio interact a con el fot n, absorbi ndolo y aumentando su propia energ a en el proceso. La fracci n absorbida de la luz corresponde a la fracci n no absorbida y puede estimarse como la diferencia entre la unidad y el albedo.
(ID 10359)
La intensidad absorbida ($I_a$) es el complemento de la fracci n reflejada, calculada utilizando el albedo ($a$) y la intensidad incidente ($I_s$) de la siguiente manera:
| $ I_a = (1- a ) I_s $ |
(ID 10325)
La conservaci n de la energ a en la radiaci n que se propaga implica que la potencia total calculada, que es la suma de las intensidades multiplicadas por las secciones que atraviesan, es constante. Esto significa que a medida que nos alejamos de una fuente, la intensidad de la radiaci n disminuir proporcionalmente al aumento del rea sobre la cual se distribuye. En el caso de una fuente puntual, donde la propagaci n puede describirse como una esfera que crece con el cuadrado del radio, la intensidad disminuir inversamente al cuadrado del radio.
(ID 9989)
En equilibrio, la suma de las diferentes radiaciones absorbidas $I_{ai}$ debe ser igual a la suma de las radiaciones emitidas $I_{ei}$, considerando la potencia calculada de las p rdidas por transporte $I_{di}$. De lo contrario, el cuerpo continuar a calent ndose/enfri ndose y, por lo tanto, la radiaci n seguir a cambiando. Por lo tanto, en la siguiente ecuaci n:
| $$ |
se debe cumplir que:
| $\displaystyle\sum_i I_{ai} -\displaystyle\sum_i I_{ei} -\displaystyle\sum_i I_{di} =0$ |
(ID 10364)
ID:(1339, 0)