El cuerpo negro:
Es una fuente de energía radiante teóricamente
perfecta que se usa como patrón de color y la composición espectral de la luz. El
término radiación de un cuerpo negro se utiliza para describir la dependencia
de la energía de la radiación emitida por un objeto con la longitud de onda a
cierta temperatura. Planck propuso la teoría cuántica para explicar esta dependencia. El término radiación de un cuerpo negro se utiliza para describir
la dependencia de la energía de la radiación emitida por un objeto con la
longitud de onda a cierta temperatura. Planck propuso la teoría cuántica para
explicar esta dependencia.
Cuando los sólidos se
someten a calentamiento emiten radiación electromagnética que abarca una amplia
gama de longitudes de onda. La luz rojiza tenue de un calentador eléctrico o la
luz blanca brillante de una lámpara de tungsteno son algunos ejemplos de
radiación que emiten los sólidos calentados. Las mediciones hechas en la última
parte del siglo XIXmostraron que la cantidad de energía radiante que emitía un
objeto a cierta temperatura dependía de su longitud de onda. Sin embargo, la
explicación de esta dependencia con la teoría ondulatoria establecida y con las
leyes de la termodinámica no era del todo satisfactoria. Planck resolvió el
problema con una suposición que se apartaba en forma radical de los conceptos
establecidos. La física clásica asumía que los átomos y las moléculas emitían
(o absorbían) cualquier cantidad arbitraria de energía radiante. En cambio,
Planck proponía que los átomos y las moléculas emitían (o absorbían) energía
sólo en cantidades discretas, como pequeños paquetes o cúmulos. A la minima cantidad de energia que sepodia emitir (o absorber) en forma de radiacion electromagnetica, Planck la llamó cuanto. La energía E de
sólo un cuanto de energía está dada por:
E
=hν
Donde h es
la constante de Planck y ν es la
frecuencia de radiación. El valor de la constante de Planck es 6.63 × 10–34 J · s.
La superficie de un cuerpo negro es un caso límite, en
el que toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la
energía incidente desde el interior es emitida. Sin embargo, un cuerpo negro se
puede sustituir con gran aproximación por una cavidad con una pequeña abertura.
La energía radiante incidente a través de la abertura, es absorbida por las
paredes en múltiples reflexiones y solamente una mínima proporción escapa (se
refleja) a través de la abertura. Podemos por tanto decir, que toda la energía
incidente es absorbida.
Un cordial saludo. Con respecto a la búsqueda de la naturaleza física de la Constante de Planck, si partimos del hecho de que la Física enuncia que la Intensidad (entiéndase también Potencia) de cualquier radiación electromagnética es proporcional tanto al cuadrado de la Frecuencia como TAMBIÉN al cuadrado de la AMPLITUD de la onda, por otro lado, la Emisividad Térmica de ondas electromagnéticas de cualquier material (por ejemplo, la radiación de los cuerpos negros) se ha comprobado experimentalmente, y así se refleja en su Ecuación de Radiación, que SOlO depende de la Frecuencia de la radiación, SIN EMBARGO, como onda electromagnética al fin de cuentas, estas TIENEN que tener AMPLITUD, por lo tanto, la única explicación creíble a esto es asumir que la Amplitud de las ondas radiadas por calentamiento de los materiales tienen un ÚNICO valor independiente del tipo de material y de su Frecuencia de radiación (lo cual, por cierto, no resulta ser nada extraordinario si tenemos en cuenta que todos los materiales de la naturaleza a nivel atómico están constituidos por el MISMO Oscilador Cuántico y por lo tanto resulta licito asumir que por causa de propiedades físicas de estos osciladores los mismos solo pueden oscilar con un valor de Amplitud CONSTANTE y si variar su Frecuencia de oscilación en función de la temperatura de excitación), ahora bien, si esto resultase ser correcto entonces la única explicación que le puedo encontrar a este comportamiento y no ignorar el aporte energético de la Amplitud de las ondas radiadas, es que en el valor fijo de la Constante de Planck se encuentra implícito el aporte energético de la AMPLITUD de las ondas electromagnéticas radiadas por los cuerpos sometidos a excitación térmica, lo que de por si constituiría entonces la explicación del ORIGEN FÍSICO REAL del valor de la Constante de Planck.
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