Cuerpo negro

FISICA MODERNA
ACTIVIDAD No 1
TEMA; RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO.

1. ¿CUÁN CALIENTE ES UNA ESTRELLA? La superficie de las estrellas no son fronteras definidas como la superficie de la tierra,gran parte de la radiación que emite una estrella esta en equilibrio térmico con los gases calientes que forman las capas externas, entonces sin equivocarnos mucho podemos tratar a luz de lasestrellas como una radiación de cavidad.
He aquí las longitudes de onda a las cuales tienen su valor máximo la radiación espectral de tres estrellas
ESTRELLA | LONGITUD DE ONDA MAXIMA | APARIENCIA |SIRIO | 240 nm | AZUL - BLANCA |
SOL | 500 nm | AMARILLA |
BETELGEUSE | 850 nm | ROJA |

a) Cuál es la temperatura de la superficie de esas estrellas? b) Cuál es la intensidad radiada porcada una de esas estrellas c) si el radio del sol es 7,0 x 10 8 m y el de Betelgeuse es 500 veces mayor ¿Cuál es la potencia total irradiada por Betelgeuse? P = R.A (potencia es igual a intensidadradiada por área)

2. La ley de Radiación de Planck, determina la densidad de energía en función de la frecuencia como
δλ=8πhcλ51ehcλkT-1 (1)
Y la intensidad de Radiación como:R=C4dδλdλ (2)

Demostrar que la ecuación (1) se aproxima a la ley clásica de Rayleigh – Jeans cuando la longitud de onda es muy grande y tiende a infinito.
SUGERENCIA; utilice el argumentode la función exponencial como una variable x igual a : x=hcλkT
Y recordando la expansión binomio:
ex=1+x+x22!+x33!+…
3. Un cuerpo de 300g unido a un resorte cuya constante K = 3,0N/m,oscila con una amplitud de 10 cms. Trata este sistema como un oscilador cuántico y halle a) intervalo de energía entre niveles de energía contiguos b) el número cuántico que describen estas oscilaciones.4. Demostrar que la densidad de energía total en una cavidad del cuerpo negro es proporcional a la temperatura a la cuatro, de acuerdo con la ley de Stefan Boltzmann
Tenga en cuenta que:...