RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO

RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO
Partiendo Del concepto implantado por J. MAXWELL en 1850-1870
quien descubrió las ondas electromagnéticas: y la radiación de estas
hondas se le llamo radiación electromagnética sabiendo que una
honda electromagnética se caracteriza por las vibraciones de su
campo eléctrico y su respectivo campo magnético. Otra de ellas y tal
vez la mas importantes es su longitud de onda (λ) y su frecuencia (‫)ﻻ‬,
la forma como se relacionan una con otra dando como resultado la
velocidad de propagación(C = λ‫)ﻻ‬.
Pueden existir varios valore posibles de longitud de onda a estos
valores se los clasifico en ciertos rangos; a esta clasificación se le dio
el nombre de espectro electromagnético.
Los estudios de la radiación electromagnética fueron los gestores de
nuevos postulados que dieron origen a la física llamada moderna,
tomando como partida la radiación térmica emitida por los cuerpos
calientes, cuerpos que tenían la propiedad de de emitir la misma
radiación térmica al encontrarse a la misma temperatura. Dando el
nombre de cuerpos negros
aquéllos que cumplían con esta
característica, y llamando radiación de cuerpo negro a la radiación
térmica emitida por estos.
La radiación de cuerpo negro fue un gran tema de estudio para los
físicos quienes en ese momento se enfrascados en el estudio de
nuevos descubrimientos, tomando como reto explicar el cómo
relacionar la longitud de onda y La temperatura de un cuerpo negro
con resultados experimentales. Dando pie a tres leyes empíricas
también llamadas leyes:
Una de ellas es la llamada ley de Stefan bolzman quien después de
análisis experimentales establecían una fórmula para calcular lal
energía radiada por un cuerpo negro a una temperatura absoluta.
(R= δT2) δ=5.67*10-8wtt/ (m2 k4).
Una segunda ley fue la del desplazamiento de Wien, quien postulo
dos formas de interpretar la energía total radiada por un cuerpo negro
partiendo de la relación temperatura longitud de onda. Una de ellas
fue la ley de desplazamiento:
a.)
b.)
λáxima *T= Constante
Constante de Boltzman. = 0.2898*10-2mk.
Fórmula para calcular la densidad de radiación radiada
por un cuerpo negro en función de su frecuencia:
g(‫ =) ﻻ‬c ‫ ﻻ‬℮/ ℮C2V/T
1
c1 y C2
constantes arbitrarias
y la tercera ley fue la ley DE RAYLEIGH –JEANS estos señores
encontraron la siguiente relación; los electrones se comportan como
osciladores armónicos entonces:
g(‫((=) ﻻ‬8¶)/c )* k T‫ﻻ‬
3
b
2
Kb= Constante de Boltzman.
Todos los postulados anteriores tenían un margen de error en sus
formulas pues al realizar la parte experimental de cada uno de ellos
todos servían pero con ciertos criterios, en el caso de la segunda ley
postulada por WIEN solo funciona a la perfección para grandes
frecuencias.
En 1900 MAX PLANK quien soluciono este gran problemática entre
la parte experimental y las formulas ya establecidas para encontrar
la verdadera respuesta al valor de la radiación de cualquier cuerpo
negro. Fue en este año donde plank apoyándose de la hipótesis ya
planteada por raleig –jeans, Planck establece que la energía se radia
en unidades pequeñas denominadas cuantos. La ley de Planck
relaciona que la energía de cada cuanto es igual a la frecuencia
de la radiación multiplicada por la Constante de Planck. Cuya
constante tiene un valor de 6.63*10-34js.
Estos resultados a función de formula quedaron planteados de la
siguiente manera:
G=
-
((8 ¶h)/c )
3
*
(*‫ ﻻ‬/℮h‫ﻻ‬/k
T-1
B
)).
ENERGIA DE UN OSCILADOSR DEBE SER UN MULTIPLO ENTERO
E=n E 0 n=0, 10,2…..CUANTIZACION DE LA ENERGIA.
-
PARA OSCILADORES DE DIFERENTES FRECUENCIAS
E 0 ES IGUAL A
FRECUENCIA DE LA RADIACION EMITIDA O ABSORBIDA.
E 0 = h‫ﻻ‬
h= constante de planck
El descubrimiento de plan para la cuantización de la energía fue el
punto inicial para la física moderna. Aunque a lo ya descubierto o
planteado hasta el momento no se le había hecho la comprobación
experimental.
FUENTES: INTRODUCCUON A LA FISICA MODERNA, MAURICIO
GARCIA CASTAÑEDA,TERCERA EDICION