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Introducción

La temperatura de un cuerpo que está más caliente que su entorno tiende a decrecer con el tiempo, lo que equivale a decir que el cuerpo está desprendiendo energía. Esta pérdida de energía por parte del cuerpo se puede producir mediante los mecanismos de conducción y de convección, en los que la magnitud del intercambio energético es proporcional a la diferencia de temperaturaentre el cuerpo y el entorno. Además estas modalidades de transmisión necesitan de la presencia de algún medio que se encuentre en contacto con el cuerpo que se considera. No obstante, si aislamos completamente un cuerpo caliente de cualquier medio que pueda estar en contacto con él (es decir, hacemos el vacío) podemos comprobar que la temperatura también disminuye con el tiempo y que el cuerpopierde energía. El tipo de transmisión de energía registrado en estos casos es completamente distinto al de los dos anteriores y se conoce con el nombre de "radiación térmica". Para que un cuerpo pierda energía por radiación no es necesario que se caliente. La radiación térmica forma parte de un fenómeno más general, conocido con el nombre de energía radiante. [2]
Existen varias teorías paraexplicar la transmisión de energía por radiación. Una de ellas sostiene que el cuerpo emite "paquetes" o "cuantos" de energía y sirve para explicar el efecto fotoeléctrico, la radiación térmica, etc. Otra afirma que la radiación puede representarse por un movimiento electromagnético ondulatorio; con esta base explica los fenómenos de interferencia y polarización de la luz, etc. En la actualidad seacepta una teoría híbrida en la que se asignan a la vez, a la energía radiante, las características del movimiento ondulatorio y de la emisión discontinua. [2]
En 1879, Josef Stefan (1835-1893) propuso la dependencia de la potencia de radiación o ritmo de emisión de energía electromagnética con la temperatura elevada a la cuarta potencia a partir del análisis de los datos experimentales. Cincoaños más tarde Ludwig Boltzsmann obtuvo la ley teóricamente partiendo de valores experimentales. Sugirió que la emitáncia de una superficie, W, es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. Más tarde, Boltzsmann aplicó los conceptos del ciclo de Carnot, considerando la energía radiante como medio operatorio, y obtuvo la misma relación por vía analítica. Como el cuerpo negroperfecto, ya definido, tiene un comportamiento único y característico, es conveniente emplearlo como base para representar la proporcionalidad indicada en las observaciones de Stefan-Boltzsmann. [2]
Para comprobar la ley de Stefan-Boltzmann supondremos la placa calentada por una resistencia, de las que disponemos, se comporta en buena aproximación como un cuerpo negro en el cual la emisividad nodepende de la temperatura. En ese caso la potencia radiada por el filamento vendrá dada por la temperatura de la placa elevada a la cuarta potencia por una constante.
En la práctica comprobaremos básicamente la dependencia P∝T4 , para lo cual deberemos medir la potencia radiante emitida y la temperatura del filamento.
Para lo anteriormente expuesto es importante mencionar que se utilizara un banco depruebas denominado Banco de Radiación Térmica, el cual está diseñado para realizar hasta 15 prácticas vinculadas con el fenómeno de radiación.

Objetivos

* Objetivo General
* Comprobar la Ley Stefan-Boltzsmann

* Objetivos Específicos
* Identificar la partes que componen el Banco de Radiación Térmica
* Verificar el funcionamiento de los equipos de medición dedatos (multitéster y Termómetro Infrarrojo).
* Graficar la relación Poder Emisivo vs. Temperatura

Marco Teórico

El nombre de cuerpo negro obedece al hecho de que es un cuerpo que absorbe perfectamente toda la radiación que incide sobre él. Sin embargo, fue Kirchhoff quien sostuvo que un cuerpo que absorbe perfectamente energía electromagnética es un cuerpo que también puede emitir...