La radiación térmica es producida por un horno de microondas para calentar alimentos. La radiación térmica incluye la radiación de microondas. Por alguna razón, los instructores preuniversitarios y los libros de texto creen erróneamente que la radiación de calor y la radiación infrarroja son lo mismo. El espectro electromagnético incluye ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma, todos los cuales transportan energía. Todas las frecuencias de radiación pueden constituir radiación térmica, ya que todas provocan que un elemento que encuentran se caliente. Los físicos utilizan el término "radiación térmica" para describir la radiación que puede calentar un elemento cuando entra en contacto con él. O se refieren a una amplia gama de frecuencias con una forma específica que cambia dependiendo de la temperatura del emisor.
Espectro térmico de 2000 K
Este gráfico muestra el espectro de frecuencia de la radiación térmica que emite un objeto de cuerpo negro con una temperatura de 2000 K. Aunque el rango de frecuencias infrarrojas representa la mayor parte de la radiación térmica, parte de la radiación térmica también se manifiesta como microondas, luz visible y radiación ultravioleta. Para simplificar la interpretación de la curva, tenga en cuenta que tanto el eje de frecuencia como el eje de potencia están representados en escalas logarítmicas. Imagen de dominio público, por Christopher S. Baird.
El pico en el espectro de la radiación radiada por una sustancia brillante se eleva a frecuencias más altas cuanto más caliente está el cuerpo. Por lo tanto, los astrónomos pueden calcular la temperatura de una estrella observando el brillo relativo de varias frecuencias en su luz. En este contexto, el término "térmico" se refiere a la relación entre la temperatura de la fuente de radiación y su forma espectral. La "radiación no térmica", por otro lado, se refiere a la luz que no está relacionada con la temperatura de la fuente. Por ejemplo, a diferencia de un filamento calentado, los láseres usan un proceso diferente para generar luz. Como resultado, la luz del láser no es radiación térmica y es independiente de la temperatura del láser. Sin embargo, la luz láser continúa transportando energía y tiene el poder de calentar las cosas cercanas. Si, como hacen muchos profesores preuniversitarios, define "radiación térmica" como radiación que transmite energía y calienta objetos, entonces toda la radiación, independientemente de la frecuencia o la estructura espectral, se incluye en esta definición. A través de la radiación electromagnética, un horno de microondas calienta la sopa exactamente de la misma manera que una fogata calienta a los campistas. Tal vez debido a que los cuerpos humanos vivos están a una temperatura en la que su radiación térmica alcanza su punto máximo en el infrarrojo, existe la idea errónea de que solo la radiación infrarroja es térmica. Un soldado usa gafas de infrarrojos para detectar seres humanos en la noche. La radiación térmica del sol, sin embargo, alcanza su punto máximo en el rango de frecuencia de la luz visible y es igual de caliente. En realidad, la atmósfera absorbe la mayor parte del espectro infrarrojo de la luz solar, evitando que llegue a los humanos en la superficie. A pesar de tener muy poca radiación infrarroja, la luz solar tiene pocos problemas para calentarnos y su estructura espectral está relacionada con el calor del sol.
