Depto. De FísicaArica- Chile 2014

Integrantes: Estrella Castillo R. Aylin Chong A. Valentina Moreno M. Ivania Torres A.Curso: 4°CAsignatura: Física.

CUERPOS NEGROS

"Dile a un hombre que hay 300 billones de estrellas en el Universo, y te creerá... Dile que un banco está recién pintado, y tendrá que tocarlo para asegurarse” –Albert Einstein-

ÍNDICEDiapositivas :

• 3 …. Introducción

• 4 …. ¿Qué es un cuerpo negro?

• 5 …. Descripción y comportamiento

• 6 …. Radiación de un cuerpo negro

• 7 …. Temperatura y color

• 8 …. Ley de Planck

• 9 …. Ley de Rayleigh-Jeans

• 10 …. Ley de Kirchhoff

• 11 …. Ley de Stefan Boltzmann

• 12 …. Ley de desplazamiento de Wien

• 13 …. Mapa conceptual

• 14 …. Conclusión

• 15 …. ¡Gracias por su atención!

Introducción

• “Cuerpo negro”, es simple y complejo a la vez.

• Simple, porque el cuerpo negro representa un estado de equilibro termodinámico entre la materia y su radiación.

• Complejo, por las trampas lingüísticas y por las múltiples desviaciones del equilibro termodinámico.

Objeto teórico que absorbe luz y energía radiante que reside en él.

Emite luz

Cuando está frío, absorbe toda la radiación incidente y no refleja nada.

pero como está caliente, emite radiación.

Constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación electromagnética.

¿Qué es un cuerpo negro?

Sólo existen cuerpos negros casi perfectos.

Descripción y comportamiento

Toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía incidente desde el interior es emitida.

Si el cuerpo está en equilibrio térmico, el cuerpo absorve,  y emite por el agujero la misma cantidad de energía que la que absorvio.

RADIACIÓN DE UNCUERPO NEGRO

Es la luz emitida por el cuerpo

Ayuda a comprender la naturaleza de la radiación térmica de los cuerpos reales.

La energía radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible.

Depende solo de la temperatura del cuerpo.

TEMPERATURA Y COLOR• La relación entre temperatura y longitud de onda del

máximo de emisión, permite definir una relación entre la temperatura y el color, a través de la correspondencia entre la longitud de onda y el color. 

Se dispone así de un termómetro : una estrella azul estará más caliente que una estrella roja. 

LEY DE PLANCKEstablece las proporciones de energía que emite un cuerpo a cierta temperatura, en distintos colores —distintas longitudes de onda— del espectro.

A igualdad de temperatura, la energía emitida depende también de la naturaleza de la superficie; así, una superficie negra tiene un poder emisor mayor que una superficie brillante.

LEY DE KIRCHHOFF• Cuerpo que es buen emisor de energía, es

también buen absorbente.

• Objetos reales no se comportan como cuerpos negros ideales.

• La radiación emitida a una frecuencia dada es una fracción de la emisión ideal.  

• Emisividad igual a la absortividad.

• Emitividad depende de longitud de onda y de factores como temperatura, condiciones de superficies y ángulo de emisión.

• Existe un valor de emisividad constante para las longitudes de onda, siempre menor que 1.

LEY DE STEFAN-BOLTZMANN

• Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica total.Donde:

• T es la temperatura en Kelvin.

• σ es la constante de Stefan-Boltzman.(σ = 5,67∙10-8 W.m-2·K-4).

LEY DE RAYLEIGH-JEANS• Modelizaba el comportamiento del cuerpo

negro utilizando el modelo clásico, que define la radiación del cuerpo negro a una longitud de onda concreta.

• Predice una producción de energía infinita a longitudes de onda muy pequeñas. Esta situación es conocida como la catástrofe ultravioleta.

• c es la velocidad de la luz • k es la constante de

Boltzmann  • T es la temperatura absoluta.

LEY DE DESPLAZAMIENTODE WIEN

• 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.

El máximo de emisión varía también con la temperatura, y cuanto mayor sea, mayor es la frecuencia de ese máximo

Cuerpo negro

Absorbe luz y energía radiante que incide sobre él

La luz emitida por un cuerpo negro

Radiación

Leyes

Ley de Planck

Ley de Rayleigh-Jeans

Ley de Kirchhoff

Ley Stefan Boltzmann

Ley de desplazamiento

de Wien

Relación entre temperatura y color

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!