Ley de desplazamientos de wien

“ley de desplazamientos de wien”

Wilhelm Wien (Fischhausen, 13 de enero de 1864 - Múnich, 30 de agosto de 1928).
Sus trabajos de investigación se ocuparon de diversos campos de la física, como la hidrodinámica, las descargas eléctricas a través de gases enrarecidos, el estudio de los rayos catódicos y la acción de campos eléctricos y magnéticos sobre los mismos. En 1893 logró combinar laformulación de Maxwell con las leyes de la termodinámica para tratar de explicar la emisividad del llamado cuerpo negro, investigación que cristalizó en el enunciado de una de las leyes de la radiación y que lleva su nombre en su honor.
Investigó también en el campo de las radiaciones, sentando las bases de la teoría cuántica, así como en campos como la óptica y los rayos X.Fue galardonado con elPremio Nobel de Física en el año 1911 por su descubrimiento sobre las leyes de la radiación del calor.
En su honor se nombró al cráter Wien de Marte. La Ley de Wien es una ley de la física. Específica 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. Donde T es la temperatura del cuerpo negro en Kelvin (K) y λmax esla longitud de onda del pico de emisión en metros.
Ley de desplazamientos.
Las consecuencias de la ley de Wien es que cuanta mayor sea la temperatura de un cuerpo negro menor es la longitud de onda en la cual emite. Por ejemplo, la temperatura de la fotosfera solar es de 5780 K y el pico de emisión se produce a 475 nm = 4,75 · 10-7 m. Como 1 angstrom 1 Å= 10-10 m = 10-4 micras resulta que elmáximo ocurre a 4750 Å. Como el rango visible se extiende desde 4000 Å hasta 7400 Å, esta longitud de onda cae dentro del espectro visible siendo un tono de verde. Sin embargo, debido a la Dispersión de Rayleigh de la luz azul por la atmósfera, la componente azul se separa distribuyéndose por la bóveda celeste y el Sol aparece amarillento.

La constante c de Wien está dada en Kelvin x metro. Estaley fue formulada empíricamente por Wilhelm Wien. Sin embargo, hoy se deduce de la ley de Planck para la radiación de un cuerpo negro de la siguiente manera:

Donde las constantes valen en el Sistema Internacional de Unidades o sistema MKS:

Para hallar el máximo la derivada de la función con respecto a λ tiene que ser cero.


Basta con utilizar la regla de derivación del cociente y comose tiene que igualar a cero, el numerador de la derivada será nulo es decir:

Si definimos

Entonces


Cero absoluto.
A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento;1 no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energíaresidual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg. El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.2 Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es unlímite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que latemperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por lo tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
Cabe mencionar que a 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y que según el actual modelo del calor, las moléculas perderían toda...