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El cuerpo negro y la catástrofe ultravioleta
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FENÓMENOS CUÁNTICOS
EL CUERPO NEGRO Y LA CATÁSTROFE ULTRAVIOLETA
Propiedades de la superficie de un cuerpo
Cuerpo Negro
La radiación del cuerpo negro
Ley de desplazamiento de Wein
Ley de Stefan-Boltzmann
Ley de Rayleigh-Jeans y la catástrofe ultravioleta
Es un fallo de la teoría clásica del electromagnetismo al explicar la emisión electromagnética de un cuerpo en equilibrio térmico con el ambiente, la resolución de este fallo dió origen a una nueva rama de la física: la mecánica cuántica.
Según el físico Gustav Kirchoff, cuando un conjunto de cuerpos se encuentra en equilibrio térmico los cuerpos que absorben intensamente ciertos rayos también los emitirán intensamente, y viceversa.
La superficie es un caso límite, un objeto teórico o ideal, en el que toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía desde el interior es emitida.
La longitud de onda de la densidad de energía máxima es inversamente proporcional a su temperatura absoluta:
Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva superficial proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.
Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva superficial que es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda, para una cierta temperatura.
Según la teoría electromagnética clásica, cuando una partícula cambia su estado de movimiento emite una radiación electromagnética
Cuando un cuerpo emite radiación visible, lo hace en la forma de un espectro, de diferentes frecuencias (colores) y, por tanto, de diferentes longitudes de onda.
A cada frecuencia corresponde una densidad de energía que depende solamente de la temperatura de las paredes y es independiente del material del que están hechas.
El valor de la longitud de onda pico de la radiación emitida decrece cuando se eleva la temperatura del emisor.
No existe en la naturaleza un cuerpo negro, incluso humo negro refleja el 1% de la energía incidente.
La radiación emitida temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible no apreciables (menor frecuencia). Pero al elevar la temperatura aumenta la energía y disminuye las longitudes de onda de la radiación emitida; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo.
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- Bryan Rivera
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