Física Cuantica
Enviado por Giank382 • 18 de Noviembre de 2014 • 698 Palabras (3 Páginas) • 174 Visitas
Radiación de Cuerpo Negro
Se llama RADIACIÓN TÉRMICA a la emisión de ondas electromagnéticas de parte de los cuerpos, por efecto de la temperatura que poseen.
Todos los cuerpo emiten y absorben radiación térmica de forma continua.
CUERPO NEGRO es un objeto perfectamente emisor y absorbente de radiación térmica. Esto quiere decir que tal cuerpo absorbe TODA la radiación que incide sobre él.
Ley de Stefan-Boltzmann: Expresión para la potencia (P) de radiación térmica de un objeto, la cual depende de la cuarta potencia de la temperatura absoluta (T),
P=ϵσAT^4
donde σ=5,67 x 〖10〗^(-8) W/(m^(2 ) K^4 ) es llamada Constante de Stefan-Boltzmann y A es el área de la superficie emisora. El coeficiente ϵ se llama emisividad, cumpliéndose que 0<ϵ<1. Para el cuerpo negro, la emisividad es ϵ=1.
Ley de desplazamiento de Wien: Esta ley expresa el hecho de que, a medida que aumenta la temperatura la temperatura de un cuerpo, la longitud de onda correspondiente al máximo de la energía emitida decrece. Se describe esta ley en la ecuación
λ_m T=2898 μm.K
Fig. 01: Espectro de radiación de un cuerpo negro(A) y de un alambre de tungsteno (B) a 2 900 K
La radiación de cuerpo negro no podía explicarse con la física clásica, lo que llevó a Max Planck a establecer el siguiente postulado (año 1 900):
Los átomos de las paredes de un cuerpo negro emiten y absorben energía electromagnética en cantidades discretas, dadas por E=hf, donde h=6,626 x 〖10〗^(-34 ) J.s y f es la frecuencia de la radiación emitida.
Planck llamó fotones a los cuantos de energía, indicando que podrían tratarse como partículas.
La constante h se llama actualmente constante de Planck.
Efecto fotoeléctrico
Es el fenómeno consistente en la emisión de electrones de un metal por acción de la luz incidente.
La teoría electromagnética clásica no puede explicar este fenómeno, por lo que A.Einstein recurrió a herramientas no clásicas para describirlo.
Explicación de Einstein del Efecto Fotoeléctrico:
La luz incide sobre la superficie metálica en forma de partículas (fotones), cada una de las cuales lleva una energía E=hf, donde h es la constante de Planck y f es la frecuencia de la onda incidente.
El fotón es absorbido completamente por el electrón con el cual choca, proporcionando a éste una energía E_0 suficiente para desprenderse de la superficie.
La energía cinética máxima del electrón emitido (fotoelectrón) será la diferencia entre la energía llevada por el fotón y la energía necesaria para romper el enlace del electrón con el átomo al que está ligado, cumpliéndose la ahora llamada ecuacion de Einstein del efecto fotoeléctrico dada por
E_cmáx=hf-
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