¿La luz visible está caliente?

La luz lleva energía.

Para hacerse eco de Rob Hooft, la luz en sí misma definitivamente no tiene temperatura porque no tiene átomos cuyas vibraciones mediríamos. Sin embargo, es uno de los principales mecanismos [1] por el cual la Tierra obtiene la energía para que los átomos vibren, porque muchos fotones interactúan con muchos electrones y suman mucha energía impartida a la Tierra. Entonces, la pregunta se convierte en cuánta transferencia de energía considerarías para hacer algo “caliente”. Su respuesta podría ser muy diferente en Mercurio o Plutón, por ejemplo.

La radiación en realidad no tiene divisiones de comportamiento agudas: dividimos el espectro en partes según nuestros propios sentidos. Entonces, tautológicamente, no vemos radiación infrarroja o ultravioleta y sí vemos radiación visible. Todos son esencialmente iguales, y la cantidad de energía que transportan sigue las mismas reglas. Una de ellas es que cuanta más energía tiene un fotón, más rápido oscila. Puede pensar que viajaría más rápido, pero todos los fotones viajan a la misma velocidad [2], por lo que la energía adicional entra en oscilación. De hecho, la radiación infrarroja, que a menudo consideramos radiación térmica, es más fría que la radiación visible [3], que es aún más fría que la radiación ultravioleta. Como sucede, la longitud de onda máxima de la radiación solar está en los 475-500 nm, en el extremo azul / verde (caliente) del espectro visible [4].

tl; dr “Visible” la luz y el calor son diferentes, y por separado los experimentamos de manera diferente. Sin embargo, toda la radiación, incluida la visible, transporta energía, y de esta manera el sol nos proporciona la mayor parte de nuestro calor.

[1] El otro es el núcleo de la Tierra, que está fundido e imparte una cantidad significativa de calor a la corteza.
[2] La velocidad de la luz. Espantosamente.
[3] ¿Cuál preferirías tocar? ¿Un sofá o una vela? Ambos emiten radiación infrarroja, pero solo la vela está lo suficientemente caliente como para emitir radiación visible.
[4] Longitud de onda de la salida de radiación máxima del sol

La temperatura se define como la velocidad promedio de los átomos. Como la luz no consiste en átomos, su temperatura no está definida.

Si nuestros cuerpos absorben la luz, los átomos comienzan a moverse más rápido y eso se siente caliente. Esto es lo mismo para la luz visible que para la luz infrarroja (que llama radiación térmica). La única diferencia es que nuestros ojos no pueden ver la luz infrarroja.

Apunte uno de estos calentadores de color rojo brillante a su piel y proporcione la respuesta usted mismo, por supuesto, es una cuestión de intensidad, y una gran parte del calor que siente se debe a los componentes infrarrojos (luz invisible). Pero incluso si colocara un filtro que bloqueara la luz infrarroja, la luz visible aún lo calentaría.

Lo que sucede esencialmente es que la luz en varias longitudes de onda tiene la capacidad de configurar sus átomos, moléculas y electrones en un movimiento más rápido, y eso es calor.

La luz (y la onda electromagnética) transporta energía

O si piensas tan ligero como una lluvia de fotones, entonces estos fotones, a medida que se absorben, entonces su energía vive después de su “muerte”, más a menudo en forma de energía térmica añadida. Esto funciona más o menos en varias longitudes de onda (visibles o no) aunque con diferentes eficiencias

La luz misma no es caliente; pero transporta energía que aumentará la temperatura de un objeto que absorbe la luz. La luz y la radiación térmica no son fenómenos fundamentalmente diferentes. Ambas son radiaciones electromagnéticas, solo a diferentes longitudes de onda.

La radiación de luz y calor son esencialmente lo mismo.
Ambos son tipos de ondas EM, la única diferencia es la cantidad de energía que transportan. Todos los tipos de objetos de calor de emisión EM más o menos, dependiendo de qué tan bien ese objeto absorba la luz.