Fundamentos de física moderna Jonathan Leonardo Prieto Pinto.

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1 Fundamentos de física moderna Jonathan Leonardo Prieto Pinto

2 Que es la RCN  Se entiende como cuerpo negro como un objeto teórico el cual tiene la propiedad de ser un radiador ideal, sin embargo como todo modelo es acoplable a los materiales comunes con propiedades no ideales. El cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el estudio de la emisión de radiación electromagnética.

3 Quienes Explicaron este fenómeno  Los principales protagonistas fueron:  Stefan-Boltzmann  Wien  Rayleigh-Jeans  Planck

4 Stefan-Boltzmann Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica (W/m²) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura: Donde:

5 Wein 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: donde T es la temperatura del cuerpo negro en Kelvin (K) y λ es la longitud de onda del pico de emisión en metros.

6 La ley de Wien se utiliza para determinar las temperaturas de las estrellas a partir de los análisis de su radiación.

7 Rayleigh-Jeans Ley de Rayleigh-Jeans modelizaba el comportamiento del cuerpo negro utilizando el modelo clásico. De esta forma, el modelo que define la radiación del cuerpo negro a una longitud de onda concreta: donde c es la velocidad de la luz, k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta. Esta ley predice una producción de energía infinita a longitudes de onda muy pequeñas. Esta situación que no se corrobora experimentalmente es conocida como la catástrofe ultravioleta.

8 Ley de Planck  La ley de Planck describe la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro en equilibrio térmico en una temperatura definida. La ley lleva el nombre de Max Planck, quien la propuso originalmente en 1900. Se trata de un resultado pionero de la física moderna y la teoría cuántica.  Donde I es la radiación por unidad de superficie, v es la frecuencia, T es la temperatura del cuerpo negro, h es la constante de Plank, c es la velocidad de la luz, e es la base del logaritmo natural y k es la constante de Boltzmann

9 Podemos ver la curvas de emisión de cuerpos negros a diferentes temperaturas comparadas con las predicciones de la física clásica anteriores a la ley de Planck.

10 Fisión Nuclear La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. Este proceso desprende energía porque el peso del núcleo pesado es menor que la suma de los pesos de los núcleos más ligeros. Este defecto de masa se transforma en energía (relacionadas mediante la fórmula E = mc2), aunque el defecto de masa es muy pequeño y la ganancia por tanto es muy pequeña, se ha de tener en cuenta que es una energía muy concentrada, en un gramo de materia hay millones de átomos, con lo que con una pequeña cantidad de combustible proporciona mucha energía.

11 Fusión Nuclear  La fisión nuclear es una reacción en la cual un núcleo pesado, al ser bombardeado con neutrones, se convierte en inestable y se descompone en dos núcleos, cuyos tamaños son del mismo orden de magnitud, con gran desprendimiento de energía y la emisión de dos o tres neutrones.