Teoria De Plack

QUÍMICA PRE_UNIVERSITARIA

estas a punto de ingresar a la UNI UNI…

LA HIPÓTESIS DE MAX PLANCK RADIACIÓN DE CUERPO NEGRO
En la primera entrada de la serie Cuántica sin fórmulas mencionamos los pequeños “flecos” que harían tambalearse a la física clásica hasta que algunas de las cosas evidentes e intuitivas que todo el mundo daba por sentadas demostraron ser totalmente falsas. Hoy vamos adedicarnos al primero de estos “flecos”, y la semilla de la teoría cuántica, mientras que en la próxima entrada hablaremos del segundo. Como veremos, ambos son relativamente similares: en ambos casos existe un fenómeno físico del que no tenemos una explicación coherente. En ambos se propone una explicación que se ajustaría perfectamente a la realidad, pero cuyas consecuencias lógicas acerca de cómoes el Universo son tremendas. Y ambos proponentes de estas explicaciones son muy reacios a aceptar esa nueva concepción del Universo, a pesar de ser ellos mismos los que las han planteado. ellos El primero de ellos, al que está dedicado este artículo, es la radiación de cuerpo negro y la hipótesis de Planck. Dicho mal y pronto, 6,63·10-34 ≠ 0… y el mundo es un lugar muy, muy raro como consecuenciade eso. A finales del siglo XIX, tanto la termodinámica como el electromagnetismo eran ramas muy sólidas de la física y explicaban excelentemente bien casi todos los fenómenos relacionados con ellas. En algunos de ellos, ambas estaban involucradas a la vez, y uno de ellos era el problema de la radiación de cuerpo negro negro. Un cuerpo negro es, como su propio nombre indica, un cuerpo que absorbeabsolutamente toda la radiación electromagnética que recibe: ni refleja ni transmite nada de radiación. Un cuerpo de este tipo no es necesariamente de color negro: sí, no refleja no nada, pero eso no quiere decir que él no emita radiación. Como absorbe toda la radiación que recibe, si le proporcionamos mucha energía se irá calentando hasta brillar. Puedes pensar en un tizón de madera totalmentenegro como un cuerpo negro: si se calienta mucho es una brasa, brilla, no porque refleje luz sino porque emite la suya propia. Igual que un tizón de madera, según su temperatura, brilla de un color o de otro (rojo profundo si no está demasiado c caliente, amarillo si está más caliente, etc.), un cuerpo negro ideal emite radiación con una distribución de frecuencias determinadas. Esta radiación,denominada radiación de cuerpo negro, sigue una curva conocida por los físicos de la época. Dependiendo d negro, de la temperatura del cuerpo, la radiación emitida varía, de modo que cuanto más caliente está menor es la longitud de onda en l la que tiene un máximo de emisión:

Crédito: Wikipedia (GPL). El eje vertical representa la energía emitida en cada nanómetro del espectro electromagnético, yel horizontal la longitud de onda. Como puedes ver, cuanto más caliente está el cuerpo, más radiación emite (lógico), y más hacia la izquierda está el máximo de emisión: un cuerpo bastante frío emite casi toda la energía en la región infrarroja y no lo vemos brillar, un cuerpo más caliente brilla con color rojo, uno muy caliente sería azulado, etc, según la curva tiene un máximo más hacia laizquierd izquierda. Una vez más, lógico. Las teorías de la época suponían que la superficie del material estaba compuesta por una infinidad de osciladores muy pequeños (que hoy diríamos que son los átomos del material) que se encuentran vibrando alrededor de un punto de equilibrio. Cuanto más caliente está el material, más rápido y con mayor amplitud vibran esos minúsculos osciladores, que pueden emitiramplitud

www.qmk-com-level.jimdo.com

1

QUÍMICA PRE_UNIVERSITARIA

estas a punto de ingresar a la UNI…

parte de la energía que tienen en forma de onda electromagnética. Al emitir esta energía, oscilan más despacio: es decir, se enfrían. Al aplicar estas teorías clásicas a la radiación de cuerpo negro, se obtenía una curva teórica de la radiación emitida…y ninguna curva teórica...