LA RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO

Radiación es la emisión continua de energía desde la superficie de cualquier cuerpo, se denomina radiante y se envía por medio las ondas electromagnéticas que viajan 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.
Propiedades de la superficie de un cuerpo
1.-La energía radiante que entra desde afuera sobre la superficie del cuerpo. Si la superficie es lisa, la mayor parte de la energía se refleja, el resto atraviesa la superficie del cuerpo y es absorbido por sus átomos.
2.-La misma cantidad de la energía radiante que entra desde el interior se refleja hacia dentro, y se transmite el pedazo que se esparce hacia afuera y se denomina energía radiante emitida por la superficie.
Vemos que un buen absorbedor de radiación es un buen emisor, y un mal absorbedor es un mal emisor. Un buen ejemplo está en los termos utilizados para mantener la temperatura de los líquidos como el café.
El cuerpo negro: Un cuerpo negro es en el que toda la energía entra desde el exterior es absorbida, y toda la energía contenida desde el interior es emitida, no existe en la naturaleza un cuerpo negro, Un cuerpo negro se puede salir por una cavidad por medio de una abertura. La energía radiante sale a través de la abertura, es absorbida por las paredes en múltiples porciones y una mínima proporción escapa a través de la abertura.
La radiación del cuerpo negro: Una cavidad cuyas paredes están a una temperatura. Los átomos que conforman las paredes de la cavidad emiten radiación electromagnética y al mismo tiempo la absorben. Cuando la radiación encerrada en la cavidad alcanza el equilibrio con los átomos de las paredes, esta energía que emiten los átomos en la unidad de tiempo es igual a la que absorben. Es decir, la densidad de energía del campo electromagnético es constante, A cada frecuencia le corresponde una densidad de energía depende de la temperatura de la cavidad y el material. Ejemplo: Si se abre un pequeño agujero en la cavidad, parte de la radiación se escapa y se puede analizar. El agujero se ve muy brillante cuando el cuerpo está a alta temperatura, y se ve completamente negro a bajas temperaturas.
La ley del desplazamiento de Wien: La posición del máximo en el espectro de la radiación del cuerpo negro depende de la temperatura del cuerpo negro y está dado por la ley de desplazamiento de Wien. Calculando la derivada primera de la función de la distribución de Planck expresada en términos de la longitud de onda o de la frecuencia.
La ley de Stefan-boltzmann: La intensidad (energía por unidad de área y unidad de tiempo) por unidad de longitud de onda para la longitud de onda l , de un cuerpo negro a la temperatura total.

Realizado por Carlos Olive Peto.