La radiazione termica è prodotta da un forno a microonde per riscaldare il cibo. La radiazione termica include la radiazione a microonde. Per qualche ragione, istruttori e libri di testo pre-universitari credono erroneamente che la radiazione termica e la radiazione infrarossa siano la stessa cosa. Lo spettro elettromagnetico comprende onde radio, microonde, onde infrarosse, luce visibile, luce ultravioletta, raggi X e raggi gamma, che trasportano energia. Tutte le frequenze di radiazione possono costituire radiazione termica poiché tutte causano il riscaldamento di un oggetto che incontrano. Il termine "radiazione termica" è usato dai fisici per descrivere la radiazione che può riscaldare un oggetto quando viene a contatto con esso. Oppure si riferiscono a un'ampia gamma di frequenze con una forma specifica che cambia a seconda della temperatura dell'emettitore.
Spettro termico 2000 K
Questo grafico mostra lo spettro di frequenza della radiazione termica emessa da un corpo nero di 2000 K di temperatura. Anche se la gamma di frequenze infrarosse rappresenta la maggior parte della radiazione termica, alcune radiazioni termiche si manifestano anche come microonde, luce visibile e radiazione ultravioletta. Per rendere la curva più semplice da interpretare, si noti che sia l'asse della frequenza che l'asse della potenza sono rappresentati su scale logaritmiche. Immagine di pubblico dominio, di Christopher S. Baird.
Il picco nello spettro della radiazione irradiata da una sostanza incandescente sale a frequenze più alte quanto più caldo è il corpo. Pertanto, gli astronomi possono calcolare la temperatura di una stella osservando la luminosità relativa di varie frequenze nella sua luce. In questo contesto, il termine "termico" si riferisce alla relazione tra la temperatura della sorgente di radiazione e la sua forma spettrale. "Radiazione non termica" d'altra parte si riferisce alla luce che non è correlata alla temperatura della sorgente. Ad esempio, a differenza di un filamento riscaldato, i laser utilizzano un processo diverso per generare luce. Di conseguenza, la luce laser non è una radiazione termica ed è indipendente dalla temperatura del laser. Tuttavia, la luce laser continua a trasportare energia e ha il potere di riscaldare le cose vicine. Se, come fanno molti insegnanti pre-universitari, definisci "radiazione termica" la radiazione che trasmette energia e riscalda gli oggetti, allora tutte le radiazioni, indipendentemente dalla frequenza o dalla struttura spettrale, rientrano in questa definizione. Attraverso la radiazione elettromagnetica, un forno a microonde riscalda la zuppa esattamente nello stesso modo in cui un falò riscalda i campeggiatori. Forse perché i corpi umani vivi sono a una temperatura in cui la loro radiazione termica raggiunge il picco nell'infrarosso, c'è un'idea sbagliata che solo la radiazione infrarossa sia termica. Un soldato indossa occhiali a infrarossi per individuare gli esseri umani di notte. La radiazione termica del sole, tuttavia, raggiunge il picco nella gamma di frequenza della luce visibile ed è altrettanto calda. In realtà, l'atmosfera assorbe la maggior parte dello spettro infrarosso della luce solare, impedendole di raggiungere gli esseri umani in superficie. Nonostante abbia pochissime radiazioni infrarosse, la luce solare ha pochi problemi a riscaldarci e la sua struttura spettrale è correlata al calore del sole.
