cuerpo negro historia

Unidad No 2: Radiación del Cuerpo
Negro
QUÉ ES UN CUERPO NEGRO

QUÉ ES UN CUERPO NEGRO

Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), definió el cuerpo
negro, considerando estas reflexiones:

si un cuerpo está en equilibrio térmico con su entorno
–es decir, a la misma temperatura que él, de modo
que su propia temperatura se mantiene constante– no
puede estar absorbiendo más energía de la que emite
nitampoco menos: de absorber más energía que la
que emite, se iría calentando poco a poco, y de hacer
lo contrario se iría enfriando poco a poco, con lo que
en ninguno de los dos casos estaría en equilibrio

Sin embargo, no todos los cuerpos absorben la
misma cantidad de energía. Por ejemplo, si se
tienen una roca blanca y otra negra en la
misma habitación y se espera un tiempo largo,
de modo queestén en equilibrio térmico con la
habitación, las dos rocas no absorben la misma
cantidad de radiación. La roca blanca es de ese
color porque refleja casi toda la luz que recibe:
es un cuerpo muy poco absorbente. La negra,
por el contrario, es así porque refleja muy poca
luz y absorbe casi toda: es un cuerpo muy
absorbente. Pero, puesto que las dos rocas
están en equilibrio y no absorben la mismacantidad de energía, tampoco pueden emitir la
misma. La roca blanca emitiría mucha menos
radiación que la negra.

Dicho con otras palabras, los buenos absorbentes son
buenos emisores y viceversa. Pero Kirchhoff fue más allá
en 1860, cuando se preguntó ¿cuál sería entonces el
emisor
perfecto?
Sería necesariamente
el absorbente perfecto, es decir, un
cuerpo que absorbiese absolutamente toda laradiación
que recibe. Un cuerpo de ese tipo no reflejaría ni la más
mínima cantidad de radiación de ninguna frecuencia, con
lo que sería de color negro. Kirchhoff denominó a un
cuerpo de este tipo –un ideal teórico, claro– cuerpo
negro. Si un cuerpo no es negro es porque no absorbe
toda la radiación, sino sólo parte. Date cuenta, por cierto,
de que un cuerpo de color negro de la vida cotidiana no
es uncuerpo negro kirchhoffiano. Por un lado, no es
completamente negro sino que sólo lo parece, y por otro
el cuerpo negro de Kirchhoff absorbe toda la radiación, no
sólo la visible, mientras que para que el ojo humano vea
un cuerpo de color negro , sólo hace falta que absorba
casi toda la luz, no el ultravioleta o el infrarrojo.

Los físicos experimentales trataron de
obtener cuerpos lo más parecidosal ideal
teórico de Kirchhoff, pero los primeros
intentos no fueron demasiado bien. Incluso
tiznando objetos con negro de humo
proveniente de lámparas de gas, con hollín
de chimenea o con negro de platino –platino
finamente pulverizado–, aunque se obtenía
un color más negro que cualquier objeto
negro que tengas alrededor ahora mismo, y
a pesar de que la superficie era mate y
apenas reflejaba luz,no se acercaba lo
suficiente al ideal de Kirchhoff. El problema
era que los físicos estaban atacando el
problema de manera ingenua: tratando de

Wilhelm Wien

Premios Nobel – Física
1911 

,Wilhelm Wien, aporta doble conocimiento, ya
que por un lado inspiró un avance experimental
tremendo, y por otro estableció una ley teorica
relacionadas con este asunto,y aunque resultó
ser errónea, fue uno delos trampolines de los
que saltó la mecánica cuántica.
Su nombre completo era rimbombante: Wilhelm
Carl Werner Otto Fritz Franz Wien. Había nacido
en 1864 en Fischhausen, que hoy en día forma
parte de Rusia pero entonces era parte del
Prusia. Casi desde el principio, Wien se dedicó a
la espectroscopía. Obtuvo su doctorado en la
Universidad de Berlín tras trabajar en el
laboratorio de Hermann vonHelmholtz, y trató
de hacer avanzar el conocimiento de la
radiación térmica en casi todos los aspectos en
los que había dilemas o dudas.

era cierto que los cuerpos calientes emitían
radiación de muchas longitudes de onda en
distintas intensidades, pero había una longitud de
onda especial. Todo cuerpo tenía una frecuencia –o
longitud de onda– a la que emitía la máxima
intensidad, y esa...