Relación entre la irradiación y el ángulo de incidencia

Introducción y teoría

El objetivo de la presente práctica es poner de relieve la dependencia de la tasa de irradiación (energía que se recibe por unidad de superficie y tiempo) recibida por una superficie dada respecto al ángulo que forma la superficie y los rayos luminosos.

La superficie del planeta está expuesta a la radiación proveniente del Sol. La tasa de irradiación depende en cada instante del ángulo que forman la normal a la superficie en el punto considerado y la dirección de incidencia de los rayos solares. Por supuesto, dada la lejanía del Sol respecto de nuestro planeta, podemos suponer, con muy buena aproximación, que los rayos del Sol inciden esencialmente paralelos sobre el planeta. No obstante, en cada punto del mismo, localmente considerado, la inclinación de la superficie respecto a dichos rayos depende de la latitud y de la hora del día para una cierta localización en longitud. Dicha inclinación puede definirse a través del ángulo que forman el vector normal a la superficie en dicho punto y el vector paralelo a la dirección de incidencia de la radiación solar (ver siguiente figura).

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En primer orden, el factor relevante que justifica el calentamiento diferencial de unas zonas respecto a otras es la tasa diferencial de irradiación, que a su vez depende del ángulo de incidencia definido más arriba. El objetivo de la práctica es construir en el laboratorio un modelo para estudiar la dependencia de la tasa de irradiación con el ángulo de incidiencia.