Re: corpi non neri ed emissività spettrale

From: Soviet_Mario <SovietMario_at_CCCP.MIR>
Date: Thu, 22 Oct 2020 01:46:09 +0200

On 21/10/20 21:42, Elio Fabri wrote:
> Soviet_Mario ha scritto:
>> So che ci sono sorgenti, ma non a spettro continuo o cmq non
>> prevalentemente, che emettono uno spettro più freddo (T di
>> colore)
>> della loro T. La fiamma del fornello ne è un esempio. Sta
>> tra 1600 e
>> 1850° ed emette in prevalenza nell'azzurro-blu, cosa che
>> dovrebbe
>> toccare a sorgenti a enne mila gradi.
> Scusa, fammi capire.
> Stai dicendo he la fiamma azzurina del metano nei fornelli
> di cucina
> ha un spettro di righe?

non esattamente : sto dicendo che è ben lungi dal corpo nero
e di colore molto più freddo (è blu) e contiene ANCHE bande
(non righe strette, perché contiene frammenti molecolari e
quindi inviluppi di tante transizioni miste
vibro-roto-elettroniche).

Consideriamo anche che è una "fringe" emission, nel senso
che in rapporto alla potenza termica elevatissima la potenza
luminosa è veramente minima (peggiore di una candela).
Questo rende anche plausibili fenomeni "rari" non
particolarmente probabili, visto che riguarda cmq minoranze
di molecole, diciamo.

> Io non l'ho mai guardata con uno spettroscopio, neppure
> primitivo, ma
> ho sempre pensato che sia uno spettro continuo, senza
> neppure sapere
> perché lo penso.

beh sicuramente ha ANCHE un fondo continuo (penso contenga
pure una limitata percentuale di elettroni liberi che
"anneriscono" gli spettri).

> Ma se è di righe, che righe sono? Intendo: di quali atomi,
> quali
> transizioni?

la domanda mi risulta purtroppo troppo difficile.
In primis perché non so cosa ci sia ESATTAMENTE in una
fiamma anche semplice come quella del metano.
Ioni pochi (ma non zero) ma parecchi radicali liberi.

Penso quindi che contenga sia righe atomiche che,
soprattutto, righe "molecolari" di emissione di legami
eccitati. Più o meno di tutti i legami "neo-formati" in
particolare.
Probabilmente non le righe di O2 elementare (anche se è un
meno resistente di N2)

Siccome abbondano più di tutte le specie normali i radicali
liberi, che dovrebbero avere energie di ionizzazione
inferiori, probabilmente sono transizioni dei vari livelli
vibro-rotazionali sovrapposti ai salti elettronici di queste
specie e dei prodotti che ne derivano.

Laddove parlo di salti mi riferisco però essenzialmente a
salti in discesa, ossia a decadimenti (ma su questo ci torno
dopo), più che di risonanze avanti e indietro.


> Non c'è molto da scegliere, mi pare: C, H, O. Oppure N ?

mmm ... no, a naso direi che a quelle T N2 sia
sostanzialmente indifferente (salvo un contributo alla parte
infrarossa però, perché di sicuro occupa vari livelli
vibrazionali, ma transizioni elettroniche non direi ...
apropos, la memoria non mi sovviene, ma essendo tra l'altro
omopolare dovrebbero essere le righe Raman e non infrarosse
canoniche).
Oltretutto siccome non partecipa nemmeno chimicamente, non è
ipotizzabile che venga generato ex novo in stato eccitato da
reazioni.
Diverso sarebbe che so, bruciare idrazina con N2O4. Lì molto
probabilmente ci sarebbero anche emissioni di N2 molecolare,
nato incazzato e che si rilassa.
A volte guardo nei video i colori delle fiamme dei razzi per
capire cosa brucino, o vado a cercare su wiki per conferme.
Quelli a kerosene ossigeno liquido fanno fiamme molto simili
ai fornelli. Altri hanno altre sfumature. Le fiamme
idrazina/N2O4 o idrazina/H2O2 se non ricordo male sono più
biancastre e livide. Producono tantissimo azoto (e zero CO2)
e presumo ci siano righe spettrali di N2 (magari pure
ultraviolette)

>
> Certo che ora che ci penso, mi domando come possano venire
> eccitati
> quegli atomi a livelli di 3 o 4 eV sopra il fondamentale.
> Da dove la prendono l'energia?

beh, non è detto che l'apporto debba essere fornito
interamente in modo termico.

però per es. la formazione di CO2 a partire da un CO ed HO*,
dovrebbe creare legami C=O in uno stato veramente isterico.

P.S. mi ricordo dell'esistenza di una torcia per tagliare e
saldare metalli capricciosi, chiamata torcia a idrogeno
atomico, che inizialmente dissocia il gas in un plasma di H
monoatomico mediante scarica RF (ed incamera una enorme
energia potenziale chimica nel sistema così dissociato),
poco a valle lascia ricombinare questi atomi che riformano
molecole H2 intere, e produce un calore notevolissimo e
spara ultravioletti come la saldatrice


Varie altre specie potrebbero essere GENERATE direttamente
in stati molto eccitati dalle reazioni chimiche di ossidazione.
Per dire : il luminol e anche la panza delle lucciole e vari
pesci generano per ossidazione stati eccitati di opportune
molecole che emettono fluorescenza anche a 0°C.

La ricombinazione di due radicali ad es. (il caso più
eclatante sarebbe di H* con HO* su terzo corpo) magari
potrebbe generare una molecola di acqua così eccitata da
sparare persino ultravioletti pure lei, se è vero che c'è da
dissipare una valanga di 126 KCal/mol, parte dei quali
probabilmente dissipati con urti, ma una parte potrebbe
venire emessa.
Questi UV potrebbero poi venire riassorbiti e riemessi più
spostati al blu, perché la fiamma è abbastanza trasparente a
certe frequenze ma forse non molto ad altre, questo non lo so.



Cmq, a me interessava il caso opposto : una sorgente più
rossa di quanto gli spetti, o a bande oppure peggio ancora
continua.
Non so perché ma qualcosa mi suggeriva che non potrebbe
esistere, ma non so perché lo penso.
Termalizzandosi dovrebbe subire un blue shift, e boh ...

Ci stavo pensando riflettendo sugli assorbitori selettivi
TiNOx per i pannelli solari, e pensavo che sarebbe stato
interessante trovare qualche sistema particolarmente restio
a emettere infrarossi tiepidi, ma non tanto restio ad
assorbirne di caldi (lo so, la teoria vuole che un sistema
assorbe ed emette esattamente allo stesso modo, ma non
capisco così bene detta teoria da poter prevedere se sia
applicabile sempre senza eccezioni, e nemmeno so se debba
valere per sistemi lontani dall'equilibrio termico-fotonico
diciamo)



>


-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
Received on Thu Oct 22 2020 - 01:46:09 CEST

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