Cubo de leslie

Un cubo de Leslie (izquierda) y un detector térmico (derecha)

El cubo de Leslie es un dispositivo que se utiliza en la medición o demostración de las variaciones en la radiación térmica emitida desde diferentes superficies a la misma temperatura.

Dispositivo

Fue ideado en 1804 por John Leslie (1766-1832), un matemático y físico escocés. ^[1] En la versión del experimento descrito por John Tyndall a finales de 1800, ^[2] uno de los lados verticales del cubo está cubierto con una capa de oro, otro con una capa de plata, un tercero con una capa de cobre, mientras que el cuarto lado está cubierto con un barniz de cola de pescado . El cubo está hecho de un bloque sólido de metal con una cavidad central. En uso, la cavidad se llenó con agua caliente; todo el cubo tiene esencialmente la misma temperatura que el agua. El detector térmico (en el extremo derecho de la figura) mostró una emisión mucho mayor desde el lado con barniz que desde cualquiera de los otros tres lados.

Las fotografías superiores del cubo de Leslie (en color) se toman con una cámara de infrarrojos; las fotografías en blanco y negro de abajo se toman con una cámara normal. La cara del cubo que ha sido pintada de negro emite una fuerte radiación térmica. La cara pulida del cubo de aluminio emite mucho más débilmente y la imagen reflejada de la mano cálida es clara.

En términos contemporáneos, las emisividades de los metales brillantes son bajas. La cola de pescado es un pegamento orgánico y tiene una emisividad mucho mayor que los metales. El cubo de Leslie todavía se usa para demostrar y medir las variaciones en las emisividades de diferentes materiales. ^[3] En la figura, las imágenes en falso color (" termografías") de un cubo a unos 55 ° C se tomaron con una cámara de infrarrojos; las fotografías en blanco y negro se toman con una cámara ordinaria. La cara negra del cubo es altamente emisiva, como lo indica el color rojizo del termógrafo. La cara pulida en forma de espejo del cubo de aluminio emite radiación térmica débilmente, como lo indica el color azul. El reflejo de la mano del experimentador es verde, lo que corresponde a una superficie de alta emisividad cercana a la temperatura corporal (37 ° C). Las fotografías también muestran que la superficie pintada de blanco es casi tan emisiva como una superficie negra.

FUNcube-1 en la sala blanca antes del lanzamiento

Una versión moderna del Cubo de Leslie es parte de la estructura de un pequeño satélite en órbita terrestre conocido como FUNcube-1 y registrado como una nave espacial holandesa. Lanzado en noviembre de 2013, demuestra la absorción y emisión de radiación solar en el espacio cuando el satélite orbita a plena luz del sol, eclipsa y gira alrededor de sus tres ejes. ^[4]

Ver también

• Radiación de cuerpo negro
• Emisividad

Referencias

1. Leslie, John (1804). Una investigación experimental sobre la naturaleza y la propagación del calor . Edimburgo: J. Mawman. págs. 36–48.
2. Tyndall, John (1915). Calentar un modo de movimiento (6 ed.). D. Appleton . pag. 297 .El prefacio de este libro está fechado en 1886; parece ser una reimpresión de una versión anterior.
3. Vollmer, Michael; Möllmann, Klaus-Peter (2011). Imagen térmica infrarroja: fundamentos, investigación y aplicaciones . John Wiley e hijos . págs. 36–38. ISBN 9783527641550.
4. "Bienvenido al sitio web de FUNcube" . Consultado el 20 de julio de 2014 .

Otras lecturas

Descripción de Draper de 1861 del cubo de Leslie

• Draper, John William (1861). Libro de texto de química . Nueva York: Harper and Brothers . pag. 68 . draper, john william.En 1856, Draper describió el dispositivo como un recipiente de latón cúbico colocado sobre un vástago giratorio vertical. A poca distancia está la bombilla ennegrecida de un termómetro diferencial. Un espejo refleja los rayos infrarrojos del cubo sobre la bombilla. Uno de los lados del cubo se deja con una superficie clara, otro con una capa de barniz, el tercero con dos y el cuarto con tres capas. Se encontró que escapaba más calor a medida que aumentaba el número de capas. En los experimentos de Macedonio Melloni , se encontró que la tasa máxima de radiación era de 16 capas.
• Leslie, John (1804). Una investigación experimental sobre la naturaleza y la propagación del calor . Edimburgo: J. Mawman. John Leslie.
• Leslie, John (1813). Breve descripción de experimentos e instrumentos, según las relaciones del aire con el calor y la humedad . Edimburgo: William Blackwood . john leslie matemáticas.
• Olson, Richard (septiembre de 1969). "Una nota sobre el cubo de Leslie en el estudio del calor radiante". Annals of Science . 25 : 203-208. doi : 10.1080 / 00033796900200111 .
• Poynting, John Henry; Thomson, Joseph John (1906). Un libro de texto de física . Londres: Charles Griffin and Company. págs.  230 –231. leslie cube.