Irraggiamento: differenze tra le versioni

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In [[termodinamica]] ed [[elettromagnetismo]], per '''irraggiamento''' si intende il trasferimento di [[energia]] tra due corpi a mezzo di [[onde elettromagnetiche]].
 
Nel caso dell'irraggiamento di ''[[energia termica]]'', si parla più precisamente di '''irraggiamento termico'''.<ref name=DOE26>{{en}} [http://energy.gov/sites/prod/files/2013/06/f2/h1012v2.pdf DOE Fundamentals Handbook - "Thermodynamics, Heat transfer, and fluid flow" (Volume 2 of 3), p. 26.]</ref>
 
==Origine fisica==
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La quantità di calore emessa da un corpo per irraggiamento è infatti proporzionale a <math>T^4</math>, cioè alla quarta potenza della sua temperatura<ref>La legge che lega la quantità di calore emessa da un corpo alla temperatura è la [[legge di Stefan-Boltzmann]].</ref>: perciò a basse temperature l'irraggiamento è responsabile di una frazione trascurabile del flusso di calore rispetto alla [[convezione]] e alla [[conduzione termica|conduzione]], ma al crescere della temperatura la sua importanza aumenta rapidamente fino a diventare il principale artefice della trasmissione del calore per temperature medio-alte.
 
Fisicamente l'irraggiamento consiste nell'emissione di [[onde elettromagnetiche]] generate dagli [[atomi]] e [[molecola|molecole]] eccitati dall'agitazione termica, che si diseccitano emettendo [[fotone|fotoni]] di frequenza proporzionale alla loro temperatura: per esempio i corpi a temperatura ambiente emettono in prevalenza fotoni nella gamma degli [[raggi infrarossi|infrarossi]],<ref name=DOE26/> che per questo sono anche detti ''raggi termici''; corpi molto freddi irradiano [[microonde]] (quelli vicini allo zero assoluto semplici onde radio), mentre i corpi molto caldi arrivano ad emettere [[luce]] visibile, dapprima rossa (temperatura del cosiddetto ''calor rosso'', circa 700 °C) poi sempre più bianca (temperatura del ''calor bianco'', circa 1200 °C): man mano che la temperatura aumenta, la frequenza della luce emessa aumenta fino al bianco-azzurrino, per poi passare ai [[raggi ultravioletti]], e ai [[raggi X]] nel caso di [[plasma (fisica)|plasmi stellari]] a temperature dell'ordine di milioni di gradi.
 
Il calore scambiato per irraggiamento si trasmette prevalentemente dal corpo a temperatura maggiore a quello a temperatura minore; in realtà, l'energia si propaga in entrambe le direzioni, ma con minore intensità da quello freddo a quello caldo. Infatti, se un corpo emanasse soltanto e non assorbisse mai energia elettromagnetica, la sua temperatura raggiungerebbe lo zero assoluto. Un corpo con la temperatura pari allo zero assoluto non potrebbe inoltre trasmettere calore per irraggiamento.<ref name=DOE26/>
 
L'emissione e l'assorbimento dipendono dalla frequenza della radiazione, dalla natura del corpo e da alcune caratteristiche della sua superficie; un corpo avente una superficie scura<ref>non bisogna confondere il concetto di [[corpo nero]] con un corpo avente una superficie scura.</ref> è un buon assorbitore e un buon emettitore di calore per irraggiamento.