Re: Calore e colore

From: Tetis <gianmarco100_at_inwind.it>
Date: Fri, 16 Dec 2005 13:46:19 GMT

                    Il 16 Dic 2005, 11:47, Daniele Fua <daniele.fua_at_unimib.it> ha scritto:
> Tetis wrote:
> > Il 13 Dic 2005, 15:06, gianmarco100_at_inwind.it (Tetis) ha scritto:

> Secondo me per un fisico sono (pi� che) sufficienti:
> Flusso radiante, W : ok ma non serve a nulla se non per definire le
seguenti
> Irradianza, W m^{-2}
> Radianza, W m^{-2} sr^{-1}
> Che, a seconda dei casi si considerano in forma bolometrica (integrate
> su tutto lo spettro come date sopra) o in forma spettrale.

Non capisco, a me sembra che la definizione che hai spiegato
di irradianza, con queste parole:

....L'irradianza, E, (spettrale o no) �
legata alla radianza omologa, L, (W m-2 sr-1, se non � spettrale) da
un'integrale nell'emisfera tenendo conto di un fattore cos \theta
(\theta si chiama angolo *zenitale*)

contenga una confusione, che poi non hai ripetuto, cosa volevi dire?
La proposta e' che volessi scrivere emettenza o potere emissivo ma
ti mancasse la parola.

Ti faccio una domanda per darti agio e propongo una risposta:
supponi di aver una cavita' dove hai radiazione elettromagnetica
in equilibrio termodinamico. Pratichi un'apertura delle dimensioni
s = 1 cm^2 e metti un rivelatore ad una distanza di D=1 metro da questo
foro, la temperatura della cavita' sia 1000 K, la normale al foro e
la normale al rivelatore formano, con la congiungente foro-rivelatore,
rispettivamente gli angoli theta_f e theta_r. Sei d'accordo che
l'irradianza e' data dalla densita' di energia per unita' di volume
moltiplicata per c x s x cos(theta_f) x cos(theta_r) / (4 \pi D^2) ?

Ovvero anche da quella che chiami radianza moltiplicate per
s x cos(theta_f) x cos(theta_r) / (4 \pi D^2) ?

Se va bene procediamo. Esprimiamo l'energia bolometrica
per unita' di volume a partire dal flusso radiante \sigma T^4 come:
4/c \sigma T^4, dove \sigma e' la costante di Stefan Boltmann
Quello che trovo in unita' del sistema internazionale applicando
la formulina che ho scritto nelle precedenti e-mail apportando
la correzione da te suggerita, e' che la densita' di energia per
unita' di volume e':

7.45 e (-16) T^4 J m^(-3) K^(-4).

Il potere emissivo (visto che emettenza non ti piace) e' ottenuto
da questa grandezza moltiplicando per c/4 e quindi otteniamo
per \sigma il valore, in unita' del sistema internazionale:

\sigma T^4 = 5.68 e (-8) T^4 W m^(-2) K^(-4).

La radianza, riferita alla superfice normale alla direzione di
osservazione, ma per te la specifica fra le virgole sara' superflua,
e' 4 x 5.68 e (-8) T^4 W m^(-2) K^(-4) = 2.27 e (-7) T^4 W m^(-2) K^(-4).
Dividendo questo numero per 12.57 e moltiplicando per i coseni
degli angoli e per 1 cm^2 = 10^(-4) m si trova l'irradianza cercata.

Se cerchiamo l'irradianza da parte del sole all'equatore
con il sole allo zenith, analogamente abbiamo semplicemente
\sigma T^4 R^2/D^2 dove R e' il raggio solare, D la distanza
terra sole. E quindi, assumendo di chiamare a l'albedo otteniamo
una temperatura di equilibrio T' che sta in rapporto con la temperatura
sulla superficie del sole nel modo seguente: (T'/T)^4 = 4/a (R/D)^2
da cui T' = 310 K che sarebbero poco meno di 37 gradi. Usando pero'
dati molto grezzi: R = 7000 Km e D= 150 e 6 Km.

A parte nei dati, ci sono errori di rilievo in questa impostazione?

> Ho gi� cercato di spiegare le definizioni precise e mi spiace di non
> essere stato chiaro.

> Se poi sei un ingegnere che si occupa di illuminazione o un fotografo o
> cose del genere, le *stesse* quantit� in forma spettrale le integri
> pesandole con una funzione opportuna che tiene conto della sensibilit�
> dell'occhio umano ottenendo delle cose che si chiamano giustamente in
> modo diverso ma che io non riesco mai a ricordare.

Non sono un ingegnere, e non so se dispiacermi, ma sono un fisico e
non so se dispiacermi, e conosco un altro fisico che la
fisica la conosce davvero bene e la insegna da anni e che
queste grandezze le usa e le applica con gran maestria.
 
> Poi non ci si meravigli che c'� confusione tra quelli che si occupano di
> trasferimento radiativo... :-(
> La torre di babele era nulla a confronto...

dici? Conosco anche un altro fisico che la fisica la conosce davvero e
che la insegna da anni e che il trasferimento radiativo lo spiega e lo
applica con gran maestria, non mi ha mai confuso sentire le sue spiegazioni,
anzi.

> Daniele Fu�
> Uni. Milano-Bicocca

Ed ecco un altro fisico che la fisica la
conosce e la applica con gran maestria.
O sei un ingegnere?
          

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Received on Fri Dec 16 2005 - 14:46:19 CET

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