ANDRÉS CAMILO VARGAS PÁRAMO G2E34 19 DE JUNIO DE 2015 FUNDAMENTOS DE FÍSICA MODERNA RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO (MODELO CUÁNTICO)

RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO - MODELOS CUÁNTICO Definición Postulados de Max Planck Modelo Simulaciones Animaciones

DEFINICIÓN El nacimiento de la cuántica generalmente se sitúa el 14 de Diciembre de Ese día Max Planck dio una charla acerca del cuerpo negro donde había que cambiar la visión que se tenía hasta el momento de

DEFINICIÓN El cuerpo negro es un sistema físico (ideal) que presenta enormes sorpresas. Bajo estas circunstancias es justo que le dediquemos una entrada en el blog. Intentaremos hacerlo muy visual y que se pueda entender el fundamento del por qué hubo que recurrir a un cambio de ideas en física para explicar su comportamiento.

POSTULADOS DE MAX PLANCK Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la radiación (en todas las frecuencias) que le llega. Generalmente se piensa en un cuerpo negro como en una caja cerrada donde la materia y la radiación están en equilibrio. Por lo tanto, todo lo que es absorbido vuelve a ser emitido y la radiación está, de manera efectiva, rebotando por las paredes. Este sistema es ciertamente ideal, en la vida real no existe nada que absorba a todas las frecuencias por igual.

MODELO Uno puede diseñar sistemas que se comporten como cuerpos negros bajo determinadas condiciones se comporten como cuerpos negros. (Desde metales al rojo, hasta altos hornos, etc). Las medidas de qué frecuencias, o longitudes de onda, eran radiadas y sus intensidades dieron este resultado:

QUE HIZO PLANCK Lo que hizo Planck fue simple y llanamente interpolar entre las fórmulas de Rayleigh-Jeans y la de Wien. Literalmente forzó la máquina para encontrar la joroba de la curva del cuerpo negro. Simple, efectivo y maravilloso Pero claro, toda acción tiene una consecuencia y cuando uno tiene una fórmula nueva tiene que intentar explicar por qué es así. Y el problema es que para lograr encontrar la joroba del cuerpo negro (ya me entendéis) Planck tuvo que hacer dos cosas: 1.- Meter una constante nueva que tenía que ser universal, la misma para todos los materiales y para todas las formas del cuerpo negro. La conocida como constante de Planck. 2.- Para interpretar esta fórmula que obtuvo tuvo que admitir que la radiación se comportaba como paquetes de energía cuando interaccionaba con la materia. Es decir, la materia sólo podía tragar (absorber) o vomitar (emitir) radiación en energías que eran el producto de su constante por la frecuencia de la radiación ().

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