teoría de la radiacion

Teoría clásica de la radiación

A principios de 1900, Lord Rayleigh (1842-1919) y Sir James Jeans,
(1877-1946), presentaron un modelo clásico de la densidad de energía
de la radiación de cavidad (cuerpo negro). La teoría, iniciada por Lord
Rayleigh y modificada posteriormente por Jeans usaba la equivalencia
matemática entre una onda estacionaria y un oscilador armónico.
Suponga una piezametálica que contiene una cavidad, calentada
uniformemente a temperatura T. Los electrones de las paredes se
agitan térmicamente y emiten radiación electromagnética dentro de la
cavidad. En la cavidad se establece y se mantiene un equilibrio
térmico mediante la absorción y re-radiación de la energía por las
paredes.
Rayleigh y Jeans demostraron que la radiación dentro de cada cavidad
devolumen V consta de ondas estacionarias con nodos en las
paredes: calcularon el número de ondas estacionarias para un
intervalo de frecuencias
La irradiancia, que es proporcional a la energía por unidad de volumen
en la cavidad, debe ser proporcional al producto del número de modos
por unidad de volumen y la energía media por modo.
Este razonamiento nos conduce a la fórmula de Rayleigh-Jeans, 22 2c
R v kT v = π .
La fórmula de Rayleigh-Jeans está de acuerdo con la experiencia sólo
a bajas frecuencias (o altas longitudes de onda) ; a frecuencias altas
(o bajas longitudes de onda) claramente es errónea porque aumenta
(como 2v ) sin alcanzar un máximo.
El aumento monótono con la frecuencia de la fórmula de RayleighJeans se denominó la «catástrofe ultravioleta». Al comparar la últimaecuación con los resultados experimentales queda de manifiesto un
error en la teoría clásica. Esta última predice una energía infinita, lo
que difiere del resultado experimental.

Con esta hipótesis, se deduce una ley que se adapta bastante bien a
la curva observada experimentalmente, como se ve en la, pero sólo
en las zonas de bajas frecuencias es decir, valores altos de longitudes
deonda, pero fracasa estrepitosamente en la zona de las altas
frecuencias, donde prevé una emisión de energía infinita, lo que se
llamó la catástrofe ultravioleta, ya que ningún cuerpo puede emitir
infinita energía.
En definitiva, las leyes y teorías físicas de finales del siglo XIX eran
incapaces de explicar de modo completo y satisfactorio, la emisión de
energía por radiación.

Radiacioneselectromagnéticas
La radiación electromagnética está formada por la combinación de campos
eléctricos y magnéticos, que se propagan a través del espacio en forma de
ondas portadoras de energía.
Las ondas electromagnéticas tienen las vibraciones perpendiculares a la
dirección de propagación de la onda.
Por tal motivo, se las clasifica entre las ondas transversales.
Las ondas electromagnéticasviajan a través del espacio, y no necesitan de
un medio material para propagarse.
El físico escocés, James Clerk Maxwell fue el primero en hacer la
observación teórica de que un campo electromagnético variable
admite una solución cuya ecuación de movimiento se corresponde a la
de una onda.
Eso sugería que el campo electromagnético era susceptible de
propagarse en forma de ondas, tanto enun medio material como en el
vacío.

Albert Einstein, en su teoría especial de la relatividad, dio con la
solución teórica que explica la constancia de la velocidad de la luz,
que desde la 17ª Conferencia General de Pesos y Medidas de 1983 se
acordó fijar 299.792.458 m/seg, aunque de ordinario suele decirse que
es de 300.000 km/seg.

También desde 1983, se define la unidad de longitudMetro, como la
distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299.792.458 de
segundo. Estas determinaciones se tomaron debido a la enorme
importancia del valor que tiene esta constante en astronomía.
El físico alemán Heinrich Hertz, en 1888, realizó los primeros
experimentos para detectar físicamente las ondas electromagnéticas.
Fue el primero que construyó un aparato que emitía y detectaba...