¿Por qué la porción infrarroja de onda corta del espectro electromagnético es tan sensible al fuego?

Question

Después de asistir a un taller de teledetección y utilizar los datos de Copernicus para supervisar los escenarios de desastres naturales, mi pregunta no pudo ser respondida completamente por el instructor. Todo lo que se dijo, fue que no está de ninguna manera asociada a la IR térmica.

¿Qué propiedad tiene el fuego, que lo hace visible con el infrarrojo de onda corta?

Answer 1

Según la ley de Wien, la longitud de onda del pico de emisión depende de la temperatura.

wavelength_of_peak = 2.898*10^(-3)/T

donde T es la temperatura en grados Kelvin. Por tanto, la longitud de onda del pico de emisión disminuye al aumentar la temperatura.

Para la temperatura de la superficie de la Tierra, se está en torno a los 300 K, por lo que el pico es de unos 10 micrómetros (el llamado infrarrojo térmico). En el caso del fuego, la temperatura es más bien de 1200 K, por lo que la longitud de onda del pico es cercana a 2,4, que corresponde a la segunda banda SWIR de Landsat.

Answer 2

En primer lugar, yo reformularía la pregunta como " ¿Por qué el fuego es "visible" en la parte infrarroja de onda corta del espectro electromagnético? "

En segundo lugar, me gustaría añadir mis 2 céntimos a la respuesta de @radouxju. Estos 2 ejemplos podrían hacer la explicación más clara:

• Un trozo de metal calentado por un soplete se pone primero al "rojo vivo", ya que las longitudes de onda visibles más largas aparecen en rojo, luego se vuelve más rojo anaranjado a medida que aumenta la temperatura y, a temperaturas muy altas, se describiría como "blanco vivo", ya que las longitudes de onda cada vez más cortas pasan a predominar en el espectro de emisión del cuerpo negro. Antes de alcanzar la temperatura del rojo vivo, la emisión térmica se produce principalmente en las longitudes de onda infrarrojas más largas, que no son visibles; sin embargo, esa radiación puede sentirse al calentar la piel cercana.

• Un fuego de leña a 1500 K emite un pico de radiación a unos 2000 nm. El 98% de su radiación está en longitudes de onda superiores a 1000 nm, y sólo una pequeña proporción en longitudes de onda visibles (390-700 nm). Por lo tanto, una hoguera puede mantener el calor, pero es una mala fuente de luz visible.

Por lo tanto, el espectro no es sensible, el hecho es que la temperatura está relacionada con la emisión de radiación electromagnética en un determinado rango de longitudes de onda. Una temperatura alta como la del sol (~5700K) emitirá un pico alrededor de 500nm (verde), pero también está emitiendo en el rango UV, visible e IR. Por otro lado, el fuego o la leña (como el ejemplo) tendrá un pico a ~2200nm, teniendo la mayor parte de la radiación emitida fuera del rango visible, es decir, en el rango SWIR.

fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Wien%27s_displacement_law