Fundamentos de Física Moderna Radiación del Cuerpo Negro -modelos clásicos- Nombre: Fabian Andres Robayo Quintero Fecha 13/06/2015.

Presentación del tema: "Fundamentos de Física Moderna Radiación del Cuerpo Negro -modelos clásicos- Nombre: Fabian Andres Robayo Quintero Fecha 13/06/2015."— Transcripción de la presentación:

1 Fundamentos de Física Moderna Radiación del Cuerpo Negro -modelos clásicos- Nombre: Fabian Andres Robayo Quintero Fecha 13/06/2015

2 Radiación del Cuerpo Negro - modelos clásicos -  Definición El término radiación se refiere a la emisión continua de energía desde la superficie de cualquier cuerpo, esta energía se denomina radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a la velocidad de 3·108 m/s. Las ondas de radio, las radiaciones infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, constituyen las distintas regiones del espectro electromagnético.  Ley de Stefan-Boltzmann La ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica total (W/m²) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura: Donde Te es la temperatura efectiva, es decir, la temperatura absoluta de la superficie y sigma es la constante de Stefan-Boltzmann Esta potencia emisiva de un cuerpo negro (o radiador ideal) supone un límite superior para la potencia emitida por los cuerpos reales. La potencia emisiva superficial de una superficie real es menor que el de un cuerpo negro a la misma temperatura y está dada por:

3  Ley del Desplazamiento de Wien La ley de desplazamiento de Wien es una ley de la física que establece que hay una relación inversa entre la longitud de onda en la que se produce el pico de emisión de un cuerpo negro y su temperatura. Matemáticamente, la ley es: Las consecuencias de la ley de Wien es que cuanta mayor sea la temperatura de un cuerpo negro menor es la longitud de onda en la cual emite. Por ejemplo, la temperatura de la fotosfera solar es de 5780 K y el pico de emisión se produce a 475 nm = 4,75 · 10-7 m. Como 1 angstrom 1 Å= 10-10 m = 10-4 micras resulta que el máximo ocurre a 4750 Å. Como el rango visible se extiende desde 4000 Å hasta 7400 Å, esta longitud de onda cae dentro del espectro visible siendo un tono de verde.  Ley de Rayleigh-Jeans En física, la ley de Rayleigh-Jeans intenta describir la radiación espectral de la radiación electromagnética de todas las longitud de onda de un cuerpo negro a una temperatura dada. Para la longitud de onda λ, es; donde: c es la velocidad de la luz, k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta.

4  Mencionar años, países de origen * Ley de Stefan-Boltzmann - físico austriaco Jožef Stefan (1835-1893) -Ludwig Eduard Boltzmann (Viena, 20 de febrero de 1844 - Duino, Italia, 5 de septiembre de 1906) fue un físico austriaco pionero de la mecánica estadística. * Ley del Desplazamiento de Wien -físico alemán Wilhelm Wien (1864–1928) que la derivó en 1893 apoyándose en un argumento termodinámico. Wien consideró adiabática Ley de Rayleigh-Jeans -John William Strutt, tercer Barón de Rayleigh. (n. Langford Grove, Essex, 12 de noviembre de 1842 - m. Witham, Essex, 30 de junio de 1919) fue un físico y profesor universitario británico galardonado con el Premio Nobel de Física en 1904 -Sir James Hopwood Jeans (11 de septiembre de 1877, Ormskirk, Lancashire – 16 de septiembre de 1946, Dorking, Surrey) fue un físico, astrónomo y matemático británico.

5  Gráficos de las variables y parámetros: *Ley de Stefan-Boltzmann Gráfica de una función de la energía total emitida por un cuerpo negro, proporcional a su temperatura termodinámica T. En azul está la energía total de acuerdo con la aproximación de Wien,

6 *Ley del Desplazamiento de Wien

7 LEY DE RAYLEIGH-JEAN: Comparación de la Ley de Rayleigh-Jeans con la Ley de Wien y la Ley de Planck, por un cuerpo de temperatura de 8 mK.