Antes de empezar a explicar de que trata la Radiacion de Cuerpo Negro, explicaremos que es un cuerpo negro y daremos una definicion rapida de lo que es la radiacion.
Radiación
La radiación consiste en la emisión de energía que emite la superficie de cualquier cuerpo, esta energía se denomina “Energía Radiante” la cual es transmitida a una velocidad de 3*108 m/s en el vacío.
¿Porque Los Objetos Emiten Radiación?
Para entender por qué ponga mucha atención a las siguientes consideraciones:
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Los objetos están hechos de atomo.
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Un atomo puede emitir radiación (como la luz) cuando uno de sus electrones pierde energía y así pasa a un orbital de menor energía.
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Un atomo puede absorber radiación cuando uno de sus electrones gana energía y así pasa a un orbital de mayor energía.
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El movimiento de los atomos en un objeto produce choques o vibraciones que estimulan la emisión y absorción de radiación.
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Un aumento en la temperatura de un objeto representa un aumento de la energía cinética de movimiento de sus átomos.
- En la naturaleza ningún objeto puede tener temperatura absoluta igual a cero.
Cuerpo Negro
Un cuerpo negro es un objeto teorico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energia que se irradia sobre el.
A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema fisico idealizado para el estudio de la emisión de radiacion electromagnetica. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.
La superficie de un cuerpo negro absorbe la energía incidente y emite toda la energía incidente que provee del interior.
RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO
Todo cuerpo emite energía en forma de ondas electromagnéticas, siendo esta radiación, que se emite incluso en el vacío, tanto más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor (la intensidad de la radiación es directamente proporcional a la temperatura del emisor). 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 (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no sólo aumenta la energía emitida sino que lo hace a longitudes de onda más cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda.
A igualdad de temperatura, la energía emitida depende también de la naturaleza de la superficie; así, una superficie mate o negra tiene un poder emisor mayor que una superficie brillante. Así, la energía emitida por un filamento de carbón incandescente es mayor que la de un filamento de platino a la misma temperatura.
La ley de Kirchhoff establece que un cuerpo que es buen emisor de energía es también buen absorbente de dicha energía. Así, los cuerpos de color negro son buenos absorbentes y el cuerpo negro es un cuerpo ideal, no existente en la naturaleza, que absorbe toda la energía.
- Un ejemplo:
Considérese una caja cuyas paredes están a una temperatura cualquiera. Los átomos de dichas paredes cumplen dos funciones: emiten radiación y absorben la radiación emitida por otros átomos de las paredes.
La energía que emiten los átomos es igual a la cantidad de energía que absorben, esto se da cuando la radiación de dentro de la cavidad alcanza el punto de equilibrio con los átomos de las paredes.
