¿Cómo se “convierte” exactamente la luz en calor?

Para entender que necesitas saber qué es exactamente la luz y qué calor es
Lo primero no es tan fácil … Pero puedo darte una idea

Se puede pensar que la luz está hecha de fotones, que no tienen masa, transportan energía e impulso y siempre viajan a la velocidad de la luz en el vacío

El calor, por otro lado, no es más que vibraciones de átomos. Entonces, un café caliente a escala atómica es solo átomos con más energía cinética. Entonces, lo que se percibe como calor es en realidad la energía cinética de los átomos

Cuando un fotón interactúa con un átomo (en realidad con un electrón, pero ese detalle no es importante), el átomo puede absorber el fotón bajo ciertas circunstancias, como si el fotón tiene la energía correcta. Entonces, la energía del fotón se convierte en energía cinética del átomo, o calor.

Ahora el átomo puede ignorar completamente el fotón. Se encuentra que los fotones que pertenecen al infrarrojo son los que se absorben fácilmente, por lo que las radiaciones infrarrojas son las que se convierten en calor … Por eso también se les llama radiaciones térmicas para este propósito.

Bonificación: estos átomos vibrantes también pierden esa energía después de un tiempo, por lo que emiten un fotón de regreso. Por lo tanto, el café caliente también da nuestro infrarrojo … Y tú y yo y la mayoría de los objetos a tu alrededor around

La luz está formada por muchos fotones. El calor es básicamente el nivel de vibraciones de los átomos.

Mientras se mueven a alta velocidad, es decir, la velocidad de la luz c, los fotones tienen energía cinética (KE = masa * Velocidad ^ 2). Cuando un fotón encuentra un átomo, es absorbido y se convierte en parte de ese átomo. Tras ese acto, transfiere / entrega su energía cinética al átomo, lo que provoca un movimiento lineal del átomo si no está unido a una molécula O provoca un aumento de la vibración (KE en el movimiento oscilante de la masa atómica) cuando está unido a una molécula. Ese átomo tiene enlaces iónicos con los átomos que lo rodean en una molécula, por lo que cuando vibra les transfiere parte de ese KE, para que vibren más. El aumento de las vibraciones es lo que siente como calor en su piel.

El proceso opuesto (calor a fotón) también es cierto. Los átomos vibrantes pueden emitir fotones (principalmente en frecuencias infrarrojas) para reducir sus niveles de vibración, ya que están emitiendo fotones con algo de KE. Para todas las masas, es la transferencia neta de KE absorbido versus transmitido lo que determina su temperatura.

La base de esto se puede ver en el documento de viXra titulado “Física MC: modelo de un fotón real con estructura y masa”

Sentimos que un objeto se calienta más cuando su molécula vibra más. Las moléculas pueden absorber la radiación electromagnética (que incluye luz visible, IR, UV, etc.). Cuando un fotón golpea un átomo puede ser absorbido, y si es así, su energía se transfiere al átomo que está excitado. En su estado excitado, vibra más y “se siente” más caliente. Se enfriará nuevamente cuando se excite.

La luz no se convierte en calor, calienta otro sistema.

La luz se comporta como partículas y ondas. Las partículas se llaman fotones y poseen impulso. Cuando estas partículas chocan con otro objeto, el impulso se transfiere como energía cinética a las otras partículas, calentando así el sistema.

Las ondas pueden energizar ciertos sistemas atómicos al eliminar electrones o proporcionar energía, por lo tanto, proporciona calor.

Tom Zepf, del departamento de física de la Universidad de Creighton en Omaha, Nebraska, ofrece otra explicación de que “la luz solar calienta un material como el agua o un ladrillo principalmente porque la porción de radiación de longitud de onda larga o infrarroja resuena bien con moléculas en el material, lo que los pone en movimiento. Por lo tanto, la transferencia de energía que hace que la temperatura de la sustancia aumente se produce a nivel molecular más que a nivel electrónico “.

Fuente: Scientific American

Las otras respuestas son buenas, pero quiero agregar que otro componente de lo que sentimos como calor es en realidad la luz infrarroja. Si las moléculas impactantes de luz las hacen vibrar lo suficientemente rápido, emitirán radiación infrarroja a medida que se relajan a un estado de vibración de energía más baja (esto tiene que ver con la naturaleza cuántica de la energía en esa escala: se absorbe y se emite en “paquetes”). El infrarrojo es solo una versión de luz de menor energía. No podemos verlo, pero podemos sentirlo cuando golpea nuestra piel y la calienta.

La luz es energía, hay una región en el infrarrojo en la que nuestro cuerpo puede absorber la sensación de energía en forma de calor. Otra región, en los rayos UV, es absorbida por la piel y produce bronceado. Algunos otros más enérgicos pueden provocar mutación de ADN o al menos daños.
La luz visible se enciende en nuestra retina, nuestro cerebro puede interpretar la señal como imágenes.
A través de la evolución, nuestro cuerpo ha podido utilizar diferentes partes del espectro de energía para diferentes propósitos.

La luz consiste en partículas llamadas fotones. Su masa en reposo es cero pero no la masa cinética. Se sabe que ejercen presión (llamada presión radiante = E / c donde E es la energía del fotón yc es la velocidad de la luz) cuando la luz incide en una superficie. Así, mientras golpean, transfieren algo de impulso en forma de energía térmica.

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