Ponto de Draper

temperatura acima da qual quase todos os materiais sólidos brilham visivelmente

O ponto de Draper é a temperatura aproximada acima da qual quase todos os materiais sólidos brilham visivelmente como resultado da radiação de corpo negro.[1][2][3] Foi estabelecido em 525° C (798 K) por John William Draper em 1847.[4]

O metal aquecido a temperatura próxima à de fusão emite radiação no infravermelho e no visível próximo ao infravermelho. O primeiro é invisível ao olho humano, mas o segundo pode ser percebido pelo brilho avermelhado.

Corpos a temperaturas logo abaixo do ponto Draper irradiam principalmente na faixa infravermelha e emitem luz visível insignificante. O valor do ponto de Draper pode ser calculado usando a lei de deslocamento de Wien: a freqüência (em hertz) emitida por um corpo negro se relaciona com a temperatura da seguinte forma[5]

onde

k é Constante de Boltzmann,
h é Constante de Planck,
T é temperatura (em kelvins).

Substituir o ponto de Draper nesta equação produz uma freqüência de 83 THz, ou um comprimento de onda de 3,6 µm, que é bem dentro do infravermelho e completamente invisível ao olho humano. No entanto, a borda principal da curva de radiação do corpo negro se estende, em uma pequena fração do pico da intensidade, para o infravermelho próximo e vermelho-escuro (aproximadamente o intervalo 0,7-1 m), que são muito fracamente visíveis como um vermelho opaco.

De acordo com a lei de Stefan-Boltzmann, um corpo negro no ponto Draper emite 23 quilowatts de radiação por metro quadrado, quase exclusivamente infravermelho.

Cor observada pelo olho humano emitida por um corpo negroEditar

°C (K) Cor[6]
480 °C (753,15 K) brilho avermelhado fraco
580 °C (853,15 K) vermelho escuro
730 °C (1003,15 K) vermelho brilhante, levemente alaranjado
930 °C (1203,15 K) laranja brilhante
1100 °C (1373,15 K) laranja amarelado pálido
1300 °C (1573,15 K) amarelo claro
> 1400 °C (1673,15 K) branco (amarelado se visto a distâncias superiores à da atmosfera)

Referências

  1. Draper, John William (1847). «On the Production of Light by Heat». Taylor & Francis. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science: 345–359 
  2. Draper, John William (26 de outubro de 1878). «Science: Draper's Memoirs». London: Robert Scott Walker. The Academy. XIV (338): 408 
  3. Mahan, J. Robert (2002). Radiation heat transfer: a statistical approach 3rd ed. [S.l.]: Wiley-IEEE. p. 58. ISBN 978-0-471-21270-6 
  4. Obras de John William Draper (em inglês) no Projeto Gutenberg
  5. Wannier, Gregory H. (1987) [1966]. «Chapter 10-2». Statistical Physics. New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-65401-0. OCLC 15520414 
  6. «The Physics of Coloured Fireworks». Consultado em 21 de julho de 2011. Arquivado do original em 21 de julho de 2011