absortancia

La absortancia es la relación entre la radiación electromagnética absorbida y la radiación total incidente en una superficie, expresada como un decimal entre 0 y 1, o como un porcentaje. Una superficie con una absortancia de 0.9 captura el 90 por ciento de la energía de la radiación entrante; el 10 por ciento restante se refleja o se transmite a través del material. Esta propiedad depende de la longitud de onda, el material de la superficie, la temperatura y la geometría de la superficie, por lo que no es una constante universal para ninguna sustancia dada.

El término a menudo se confunde con la emisividad y la reflectancia, pero describen fenómenos diferentes. La reflectancia mide la luz que rebota; la transmitancia mide la luz que pasa a través; la absortancia mide solo lo que el material retiene como calor o energía química. Para una superficie opaca, la absortancia más la reflectancia es igual a 1, ya que nada se transmite. La ley de Kirchhoff de la radiación térmica establece que, en equilibrio térmico, la absortancia de un material a una longitud de onda y temperatura dadas es igual a su emisividad en las mismas condiciones.

Medición y aplicación práctica

La absortancia se mide utilizando espectrofotómetros o instrumentos de esfera integradora que comparan el flujo radiante reflejado de una muestra con un estándar de referencia. Los valores varían drásticamente según la longitud de onda: una pintura blanca puede tener una absortancia de 0.1 en luz visible pero de 0.9 en el infrarrojo. Los recubrimientos selectivos diseñados para colectores solares térmicos explotan esto: absorben fuertemente en longitudes de onda visibles y del infrarrojo cercano (0.85 a 0.95) mientras emiten débilmente en el infrarrojo lejano, minimizando las pérdidas radiativas.

En el diseño de imágenes y detectores, la absortancia afecta directamente la intensidad y la sensibilidad de la señal. Un sensor con baja absortancia en su banda de operación pierde fotones y produce señales débiles. Los recubrimientos ópticos, los estándares de cuerpo negro y los sistemas de aislamiento térmico dependen del control preciso de la absortancia en regiones espectrales específicas. La rugosidad de la superficie, el estado de oxidación y la contaminación alteran la absortancia de forma impredecible, por lo que los estándares de referencia deben almacenarse cuidadosamente y recalibrarse regularmente.

La distinción entre absortancia y absortividad es importante en el trabajo técnico: la absortividad es la propiedad del material, mientras que la absortancia describe la absorción real medida de una muestra particular en su condición particular. Una superficie de aluminio deslustrada y una recién pulida mostrarán valores de absortancia muy diferentes, aunque ambas sean de aluminio.