A temperatura tem uma relação inversa com o comprimento de onda da radiação eletromagnética. À medida que a temperatura aumenta, o comprimento de onda diminui. Isto é evidente a partir da lei de deslocamento de Wien, que afirma que o comprimento de onda da emissão máxima de um corpo negro é inversamente proporcional à sua temperatura termodinâmica.
Matematicamente, a lei de deslocamento de Wien pode ser expressa como:
λmáx =b/T
onde:
λmax é o comprimento de onda de emissão máxima em metros (m)
b é a constante de deslocamento de Wien, aproximadamente 2,898×10-3 m⋅K
T é a temperatura termodinâmica em Kelvin (K)
Como exemplo, vamos considerar dois objetos em temperaturas diferentes:
Objeto 1: Temperatura =300 K (temperatura ambiente)
Usando a lei de deslocamento de Wien, podemos calcular o comprimento de onda de emissão máxima para o Objeto 1:
λmáx =b/T
λmáx =(2,898×10-3 m⋅K)/(300 K)
λmáx ≈ 9,66 × 10-6 m
Isso significa que o Objeto 1 emite radiação com comprimento de onda de pico na região infravermelha do espectro eletromagnético, que é invisível ao olho humano.
Objeto 2: Temperatura =5000 K (aproximadamente a temperatura da superfície do sol)
Para o Objeto 2:
λmáx =b/T
λmáx =(2,898×10-3 m⋅K)/(5000 K)
λmáx ≈ 5,796 × 10-7 m
Neste caso, o comprimento de onda de pico de emissão está na região visível do espectro, correspondendo a uma cor branco-amarelada. É por isso que o sol parece brilhante e luminoso para nós.
Em resumo, temperaturas mais altas correspondem a comprimentos de onda mais curtos, enquanto temperaturas mais baixas correspondem a comprimentos de onda mais longos. Essa relação é crucial em vários campos científicos, como astrofísica, radiação térmica e sensoriamento remoto.
