Hola y bienvenidos a un nuevo aspecto de la Física Moderna.

Ya hemos visto anteriormente que cuando un cuerpo se calienta emite radiación electromagnética. Si la temperatura del cuerpo es suficientemente alta podría emitir radiación en el espectro visible (como por ejemplo, un hierro al rojo vivo o las lámparas de filamento).  A través del análisis de esa radiación se observaba que la intensidad de esa radiación era prácticamente cero para valores pequeños y grandes de las longitudes de onda. Se observó además que la representación de la intensidad emitida frente a la longitud de onda describe una curva que tiene un pico y cuya forma y la longitud de onda a la que se emitía la máxima intensidad de radiación (el pico) dependía de la temperatura del objeto, como se muestra en la gráfica:

Conocer y explicar la manera en que se distribuye las longitudes de onda de la radiación emitida fue un desafío importante de la Física de finales del s XIX e inicios de XX. En las siguientes dos semanas veremos el inicio de la Mecánica Cuántica partiendo de la explicación que proporciona en 1900 el científico alemán Max Planck, utilizando la idea de quantum de energía, por la que recibió el premio Nobel en 1918.

Hasta la explicación de Max Planck se habían elaborado dos leyes que intentaban explicar de forma teórica la radiación del cuerpo negro (aquél que absorbe toda la radiación que le llega). En la explicación teórica partían de la teoría electromagnética que tantos éxitos había obtenido hasta entonces, tal como vimos en el bloque del Campo Electromagnético. Estas dos leyes eran la Ley de Rayleigh Jeans, y la Ley de Wien. Además, la ley de desplazamiento de Wien determinaba muy bien la longitud de onda a la que la intensidad de la radiación era máxima. En los enlaces siguientes tienes información sobre esas leyes:

wikipedia.org/wiki/Ley_de_Rayleigh-Jeans

https://es.wikipedia.org/wiki/Aproximaci%C3%B3n_de_Wien

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/mod6.html

Y en el enlace de abajo tienes una simulación para analizar la intensidad espectral de un cuerpo que se calienta, en la que marcando las etiquetas permite observar el significado de la Ley de Wien que veremos en clase:

https://phet.colorado.edu/sims/html/blackbody-spectrum/latest/blackbody-spectrum_all.html?locale=es

En el siguiente vídeo se explica la radiación del cuerpo negro:

ACTIVIDADES:

1) Teniendo en cuenta que la Ley de Wien indica que la longitud de onda máxima es inversamente proporcional a la temperatura utiliza la aplicación anterior para determinar la constante de proporcionalidad a partir de los valores que indica la curva espectral y completa la tabla.

Ley de Wien:  λ_max · T = Cte

T (K)	λmax (µm)	Cte (µm·K)
3 500 K
4 000 K
5 500 K
6400  K
7 600 K
9 000 K
10 000 K

2) ¿Cuál es el valor de la constante en unidades SI? 3) Teniendo en cuenta el rango de la luz visible indica a qué temperatura debe estar el cuerpo para que se detecte la radiación con la vista.

3) Teniendo en cuenta el rango de la luz visible indica a qué temperatura debe estar el cuerpo para que se detecte la radiación con la vista.

4) Busca información sobre la estrella Sirio A y explica, a partir del espectro de la radiación que emite, por qué se muestra de esa manera y por qué es conocida desde la Antigüedad.