Radiacion de cuerpo negro

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Radiación de Cuerpo Negro


Abstract: In this laboratory report gather the data and the results of the practice made in the laboratory, of the effect that the temperature has on the ceramic when introducing it in a dark camera.

Resumen: En este informe de laboratorio se reúnen los datos y los resultados de la práctica hecha en el laboratorio, del efecto que la temperatura tiene sobre lacerámica al introducirla en una cámara oscura.
Palabras Clave: Absorción, corriente, cuerpo negro, emisión, temperatura, voltaje.

I. INTRODUCCIÓN

P
ara el desarrollo de esta práctica se realizaron las mediciones en una caja de paredes negras, en donde se colocaba la cerámica y luego de cerrarla se activaba un bombillo que tenía en el interior. Se midió las siguientes variables Voltaje,Corriente y Temperatura dentro de esta caja, además de sus variaciones, al ir aumentando gradualmente la temperatura, para el análisis del comportamiento de la emisión y absorción de radiación del material, bajo esas condiciones.
Con los datos obtenidos se procedió a calcular las variables propuestas por el Ingeniero Omar Rodríguez


II. CONTENIDO

a. Propiedades de la superficie de uncuerpo: Sobre la superficie de un cuerpo incide constantemente energía radiante, tanto desde el interior como desde el exterior, la que incide desde el exterior procede de los objetos que rodean al cuerpo. Cuando la energía radiante incide sobre la superficie una parte se refleja y la otra parte se transmite.

El término radiación se refiere a la emisión continua de energía desde la superficie decualquier cuerpo, esta energía se denomina radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a la velocidad de la luz (3•108 m/s).

Si la superficie es lisa y pulimentada, como la de un espejo, la mayor parte de la energía incidente se refleja, el resto atraviesa la superficie del cuerpo y es absorbido por sus átomos o moléculas.

Si r es la proporción de energíaradiante que se refleja, y “a” la proporción que se absorbe, se debe de cumplir que r + a = 1.

Figura 1.

La misma proporción r de la energía radiante que incide desde el interior se refleja hacia dentro, y se transmite la proporción a = 1 – r que se propaga hacia afuera y se denomina por tanto, energía radiante emitida por la superficie.

En la figura 2, se muestra el comportamiento de lasuperficie de un cuerpo que refleja una pequeña parte de la energía incidente. Las anchuras de las distintas bandas corresponden a cantidades relativas de energía radiante incidente, reflejada y transmitida a través de la superficie.


Figura 2.

Comparando ambas figuras, vemos que un buen absorbedor de radiación es un buen emisor, y un mal absorbedor es un mal emisor. También podemosdecir, que un buen reflector es un mal emisor, y un mal reflector es un buen emisor. [1]

b. Cuerpo Negro: Un cuerpo negro es aquél que absorbe toda la radiación electromagnética que recibe y emite en todas las frecuencias. Cuando el cuerpo está caliente emite radiación electromagnética y su comportamiento está gobernado por las siguientes leyes, encontradas primero experimentalmente y cuyaexplicación teórica fue dada por M. Planck (1900) lo que constituyó el primer éxito de la mecánica cuántica.

Un cuerpo negro se construye experimentalmente mediante una cavidad hueca con un pequeño orificio al exterior. Las paredes internas de la cavidad se recubren con hollín por lo que en frío prácticamente toda la radiación que entra por el orificio es absorbida. La boca del orificio se comportaentonces como un cuerpo negro. Un metal a altas temperaturas se comporta aproximadamente también como un cuerpo negro.

La intensidad detectada de la emisión de un cuerpo negro (potencia detectada por unidad de superficie del detector) presenta una dependencia con el inverso del cuadrado de la distancia entre emisor y detector. [2]

No existe en la naturaleza un cuerpo negro, incluso el negro...
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