1. Absorción: Cuando la luz golpea un material, su energía puede ser absorbida por los átomos o moléculas que componen ese material. Esta absorción no es un proceso pasivo. Implica la excitación de electrones dentro de los átomos o moléculas.
* Electrones: Los electrones normalmente ocupan niveles de energía específicos dentro de un átomo. Cuando un fotón de luz golpea un átomo, puede transferir su energía a un electrón, lo que la aumenta a un nivel de energía más alto. La energía del fotón dicta qué electrones se pueden excitar.
* Resonancia: El proceso de absorción es más eficiente cuando la frecuencia de la luz coincide con la frecuencia natural del átomo o molécula. Es por eso que ciertos materiales absorben colores de luz específicos (piense en cómo las plantas verdes absorben la luz solar).
2. Vibraciones y colisiones: Una vez que un electrón absorbe energía y salta a un nivel de energía más alto, está en un estado inestable. Realizará rápidamente a su estado original, liberando la energía absorbida en forma de:
* vibraciones: El exceso de energía puede hacer que el átomo o la molécula vibre más vigorosamente. Este aumento de la vibración es esencialmente energía térmica.
* colisiones: Los átomos o moléculas vibrantes chocarán con sus vecinos, transfiriéndoles su energía, aumentando aún más la vibración general y la temperatura del material.
3. Transferencia de calor: Este proceso de aumento de las vibraciones y colisiones dentro del material conduce a un aumento en su temperatura general. El material puede transferir esta energía térmica a su entorno a través de varios métodos, incluidos:
* Conducción: Transferencia de calor a través del contacto directo.
* Convección: Transferencia de calor a través del movimiento de fluidos (como el aire o el agua).
* Radiación: Transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas (como radiación infrarroja).
Ejemplos:
* La luz solar que calienta la tierra: El sol emite un amplio espectro de luz. Cuando esta luz llega a la tierra, su energía es absorbida por varias sustancias como el suelo, el agua y las plantas. Este proceso de absorción conduce a mayores vibraciones dentro de estos materiales, que sentimos como calor.
* Una camisa negra que se calienta más que una camisa blanca al sol: Las superficies negras absorben más luz en el espectro que las superficies blancas. Como resultado, absorben más energía y se calientan.
En esencia, la energía de la luz se convierte en energía térmica por el proceso de absorción, seguido de la liberación de esa energía como vibraciones y colisiones dentro del material, lo que resulta en un aumento de la temperatura.
