Definición del cuerpo negro: distribución espectral de energía. Distribución de energía irradiada por un cuerpo negro._ Gráfico: energía irradiada versus frecuencia. Emisividad: definición.

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA ,LETRAS Y
CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
Exposición de Física
GRUPO N° 2
ESTUDIANTE: QUINTANA DAVID

2. Temas:
* Definición del cuerpo negro: distribución espectral de
energía. Distribución de energía irradiada por un cuerpo
negro._ Gráfico: energía irradiada versus frecuencia.
Emisividad: definición.
* Teorías sobre la radiación del cuerpo negro:
Ley del desplazamiento de Wien. Ley de Rayleign –
Jeans: “la catástrofe ultravioleta”. Ley de la radiación
de Planck.

3. CUERPO NEGRO
• Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal de la física que
absorbe toda la luz y la energía radiante que incide sobre él.
• Ninguna parte de la radiación es reflejada o pasa a través del
cuerpo negro.

4. 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.

5. Distribución de energía radiada del cuerpo
negro
 El término radiación se refiere a la emisión continua
de energía desde la superficie de cualquier cuerpo,
esta energía se denomina radiante y es transportada
por las ondas electromagnéticas que viajan en el
vacío a la velocidad de 3·108 m/s .

6. A principios del siglo XX, los científicos Lord Rayleigh, y
Max Planck, estudiaron la radiación de cuerpo negro
utilizando un dispositivo similar.
Tras un largo estudio, Planck fue capaz de describir
perfectamente la intensidad de la luz emitida por un cuerpo
negro en función de la longitud de onda.

7. Lo que Planck y sus
colegas descubrieron era
que a medida que se
incrementaba la
temperatura de un cuerpo
negro, la cantidad total
de luz emitida por
segundo también
aumentaba, y la longitud
de onda del máximo de
intensidad del espectro se
desplazaba hacia los
colores azulados.

8. Al elevar la temperatura no solo aumenta la energía
emitida sino que lo hace a las longitudes de onda
más cortas, a esto se debe el cambio de color de un
cuerpo cuando se calienta.

9. energía radiada versus frecuencia
 La energía radiante es la
energía q poseen las ondas
magnéticas.
 Es una cantidad objetiva
que depende solo de la
intensidad de luz y del
color de la luz.
 La frecuencia es la cantidad
de oscilaciones de un
movimiento ondulatorio y
vibratorio.

10. Emisividad
La emisividad, llamada antiguamente emitancia, es
la proporción de radiación térmica emitida por una
superficie u objeto debida a una diferencia de
temperatura con su entorno.
La emisividad espectral se define:

11. TEORÍAS SOBRE LA RADIACIÒN
DEL CUERPO NEGRO
Radiacion de un cuerpo negro:
El nombre del cuerpo negro obedece al hecho que es
un cuerpo que absorbe perfectamente toda la
radiación que inside sobre èl.

12. Ley de desplazamiento de Wien
- Dependencia con la longitud
de onda.
-Variación con el color
expectral.
-Variación con la energía
térmica.

13. Ley del desplazamiento de Wien
La longitud de onda para la cual es màxima la emisiòn del cuerpo
negro es inversamente proporcional a la temperatura absoluta.
Propone la ecuacion:
Ejercicio de Aplicación
Una estrella que irradia energia, lo hace con
una longitud de onda màxima de 520 nm
¿Cuál será la temperatura en la superficie?

14. Ley de Rayleigh -Jeans
Esplica cual es el fenòmeno de radiancia en función
de la temperatura y la longitud de onda de como
medir la radiación de un cuerpo negro.
A comiensos del siglo XX, dedujeron la ley que rige
el comportamiento de la radiaciòn del cuerpo negro.
-Proponen la ecuación.
𝐼 =
2𝜋 𝐶 𝐾 𝑇
𝜆4

15. Ley de Rayleigh- Jeans
LA CATASTROFE
ULTRAVIOLETA
Es una falla de la teoría
clasica del
electromagnetismo al
explicar la emisión
electromagnética de un
cuerpo en equilibrio
térmico con el ambiente.

16. Ley de Rayleigh -Jeans
Ejercicio de aplicación
Determinar la radiancia de un cuerpo negro que
se encuentra a 527 °C de temperatura, si la
longitud de anda de su radiación es 2 um.

17. Ley de radiación de Planck
Radiación del cuerpo negro.
En (1858-1947) pudo explicar con mayor razón lo
que es la energía y la radiación absorvida y emitida
por un cuerpo negro.
Planck se basa en que obsevaba al cuerpo negro
como un conjunto de átomos la cual oscilaban con
diferente longitudes de onda, y temperatura en su
conjunto representaban un oscilador armonico y
todos ellos tenían diferente frecuencia.

18. Ley de radiación de Planck
Prone la ecuación
𝐼 =
2𝜋 𝑐2
ℎ
𝜆5(𝑒
ℎ𝑐
𝜆𝑘𝑡 − 1)
Aplicación a la teoría cuántica de Planck.
Determinar la radiancia espectral de un cuerpo negro
que se encuentra a 527°C de temperatura, si la longitud
de onda de su radiación es 2 um .