d.06.03.03.Mediciones

**3.1 Luz solar** El medidor de radiación solar Mac-Solar es el aparato manual ideal para ingenieros solares, arquitectos y para mediciones profesionales. Con este medidor de radiación se transmite la intensidad de la luz y la temperatura. El medidor de radiación solar calcula el rendimiento energético con una precisión elevada, así como otros valores nominales (corriente, tensión, potencia en el lugar de trabajo). Así resulta posible la recopilación y la proyección de una instalación fotovoltaica. La medición de la intensidad de la luz se realiza con células solares de silicio monocristalinas que además reciben el abastecimiento de energía del aparato. El procesador integrado en el medidor de radiación solar realiza una corrección automática que hace que se mantenga la precisión básica después de la calibración de cada aparato en el simulador solar. 

**3.2 Calor** El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas **3.3 Relación calor/luz** Por lo tanto, como cualquier radiación electromagnética la luz es energía y sea cual sea su fuente, acaba convirtiéndose en calor cuando es absorbida por un material. Pero eso no es todo, la mayoría de las fuentes de luz, ya sea el sol, un tubo fluorescente o una bombilla de incandescencia, generan otras bandas de radiación que acompañan a la luz visible, principalmente rayos infrarrojos. Los rayos infrarrojos son algo así como una radiación parásita a la luz, rayos que no vemos y que sólo percibimos en forma de calor. Basta con ponerse bajo el sol y notar su calor o acercar la mano a una bombilla. Eso si, en función de la fuente de iluminación que utilicemos, nos encontraremos con diferentes proporciones de luz útil frente al calor parásito qua acompaña a esa luz. Esta relación la denominaremos "EFICACIA" y la expresaremos como el Flujo Luminoso por unidad de Energía consumida. Su unidad es el [Lumen/Watt] y nos indica cuanto flujo luminoso (Lumen) produce una fuente por cada vatio de energía asociado a esa luz. Comparemos ahora algunas de esas eficacias para sacar conclusiones. En el caso de una lámpara convencional de incandescencia, ese rendimiento es de 12 Lumen por watt, para entendernos, se aportan 12 unidades de luz por cada vatio de calor generado. Como podemos intuir, en un tubo fluorescente el rendimiento es mucho mejor y aumenta hasta 60 Lumen/watt, de manera que nos ofrece mas luz aportando el mismo calor. O lo que es lo mismo, nos podría ofrecer la misma luz aportando mucho menos calor.



 **3.4.Experimentación** El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda Reflexión interna total es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz, atravesando un medio de índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1 en el que éste se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. Este fenómeno solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor crítico, θc. Para ángulos mayores la luz deja de atravesar la superficie y es reflejada internamente de manera total. La reflexión interna total solamente ocurre en rayos viajando de un medio de alto índice refractivo hacia medios de menor índice de refracción. La reflexión interna total se utiliza en fibra óptica para conducir la luz a través de la fibra sin pérdidas de energía. En una fibra óptica el material interno tiene un índice de refracción más grande que el material que lo rodea. El ángulo de la incidencia de la luz es crítico para la base y su revestimiento y se produce una reflexión interna total que preserva la energía transportada por la fibra Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.  ** Luz y la superficie: **  Cuando la luz incide sobre una superficie, cambia la dirección y calidad de la misma, esta puede ser: Reflejada, absorbida, difundida o bien la mezcla de las tres.
 * 3.4.1.Reflexión y absorción (cuerpo negro)**

 **La luz absorbida:** Es cuando la luz que incide sobre una superficie oscura (negra), es absorbida totalmente. Los elementos oscuros transforman la energía luminosa en calor. Un ejemplo de ello, sería el color oscuro a la hora de fabricar o diseñar la ropa de invierno, para captar más calor a través de la luz solar.

 **Luz reflejada:** Es cuando la luz incide sobre una superficie muy clara y brillante, por ejemplo la que se produce en un espejo. Toda la luz es reflejada en una dirección casi única, no en todas las direcciones como establecía la ley de Lambert. Para la reflexión especular, la luz llega y esta rebota al alcanzar la superficie.

 **Transmisión directa o difusa:** Por transmisión Directa, cuando la luz penetra en un plástico o cualquier cuerpo, sin ser dispersada o difusa por las irregularidades en la superficie. Transmisión Difusa es cuando una cierta cantidad de luz que es dispersada o difusa por las irregularidades de la superficie. Alguna clase de materiales como los cristales difunden la luz dura que los penetra, transformándola en luz más blanda.

 Un cuerpo opaco, es decir no transparente absorbe gran parte de la luz que lo ilumina y refleja una parte más o menos pequeña. Cuando este cuerpo absorbe todos los colores contenidos en la luz blanca, el objeto parece negro. Cuando refleja todos los colores del espectro, el objeto parece blanco. Los colores absorbidos desaparecen en el interior del objeto, los reflejados llegan al ojo humano. Los colores que visualizamos son, por tanto, aquellos que los propios objetos no absorben, sino que los propagan.

<span style="background-color: white; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Todos los cuerpos están constituidos por sustancias que absorben y reflejan las ondas electromagnéticas, es decir, absorben y reflejan colores.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> La superficie de un cuerpo negro es un caso límite, en el que toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía incidente desde el interior es emitida.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> No existe en la naturaleza un cuerpo negro, incluso el negro de humo refleja el 1% de la energía incidente.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Sin embargo, un cuerpo negro se puede sustituir con gran aproximación por una cavidad con una pequeña abertura. La energía radiante incidente a través de la abertura, es absorbida por las paredes en múltiples reflexiones y solamente una mínima proporción escapa (se refleja) a través de la abertura. Podemos por tanto decir, que toda la energía incidente es absorbida.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Una sustancia en estado condensado y a temperatura T emite radiación de tipo electromagnético, denominada radiación térmica. En equilibrio térmico, la radiacién emitida debe coincidir con la absorbida.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Se denomina coeﬁciente de absorción de un cuerpo a frecuencia ν a la razón entre la radiación absorbida por el cuerpo y la incidente a dicha frecuencia. Un cuerpo negro es el que tiene un coeﬁciente de absorción igual a la unidad para cualquier valor de la frecuencia, es decir, absorbe toda la radiación incidente.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif;"> Kirchoﬀ estudió el problema de la radiación térmica desde un punto de vista termodinámico, y enunció la denominada ley de Kirchoﬀ que establece que el cociente entre la potencia emitida por un cuerpo por unidad de superﬁcie a temperatura T y frecuencia ν y su coeﬁciente de absorción es la misma para todos los cuerpos. Es por esto por lo que estudiar el problema de la radiación térmica se puede reducir al estudio de la radiación emitida por un cuerpo negro.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Existen muchos ejemplos de cuerpos negros aunque el más conocido es la materia termonuclear en combustión en equilibrio con la radiación electromagnética que la envuelve. También las paredes de un horno, si son perfectamente absorbentes, constituyen un cuerpo negro en equilibrio con la radiación electromagnética del interior. Todo el Universo es un cuerpo negro, y la radiación de fondo del Universo en equilibrio con la materia del mismo es un cuerpo negro.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif;"> Desde un punto de vista práctico se visualiza un cuerpo negro como una cavidad con paredes oscuras en su interior y un pequeño oriﬁcio, de forma que cualquier radiación que entra es totalmente absorbida en las diferentes reﬂexiones dentro de la cavidad, por lo que el coeﬁciente de absorción será la unidad y el de reﬂexión valdrá cero. Kirchoﬀ también estableció que la radiación emitida por un cuerpo negro era independiente de su forma y de su naturaleza.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> Para determinar la temperatura de la radiación de un cuerpo negro o de una estrella de la misma temperatura se mide la longitud de onda //λm// a la cual el cuerpo negro emite con intensidad máxima. Aplicando la [ley del desplazamiento de Wien|ley de Wien]

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif;"> //λm ·T=//2.898·10-3 m·K

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 10pt;"> se determina la temperatura de dicho cuerpo.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif;"> bibliografia: REFERENCIA 3