El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. La energía producida en el Sol es transferida a la tierra en forma de radiación electromagnética. Esta radiación tiene forma de onda y nosotros la sentimos como el calor que recibimos al ser bañados por los rayos solares. Sin embargo el Sol también emite radiación en otras frecuencias, algunas que son beneficiosas y otras que son perjudiciales a nuestra salud.
Aquí un listado de fórmulas y constantes usadas en la explicación:
La relación entre la velocidad de la radiación electromagnética c, la longitud de onda λ y la frecuencia f está dada por:
c = λ f
La energía de un fotón está dada por:
E = hf
donde:
E = monto de la energía en Joules,
h = constante de Planck que es igual a 6.626 × 10-34 Joules-segundos y
f = frecuencia de la radiación.
La Ley de Wien que ha sido obtenida en base a una serie de observaciones establece que la longitud de onda de la radiación está relacionada con la temperatura del objeto. En este caso:
λm = W/T
donde:
λm es la longitud de onda de máxima intensidad en mm
W es la constante de Wien igual a 2897 mm K
T es la temperatura en grados Kelvin
La ley de Stefan-Boltzmann relaciona la cantidad de energía radiada con la temperatura
F = sT4
donde:
F es la potencia por metro cuadrado dado en Watts/m2 o (Joules/seg)/ m2
s es la constante de Boltzmann igual a 5.67 x 10-8 W/ m2 K4
T es la temperatura absoluta en grados Kelvin
Estas fómulas son las descripciones cuantitativas que necesitamos para entender la relación entre la energía transmitida por el Sol y la temperatura en la Tierra.