Radiação do corpo negro

Espectro da radiação electromagnética 10-34 (constante de Planck) 10-15 (núcleo) 10-10 (átomo) 10-6 (microscópio óptico)

Corpo Negro Um corpo negro absorve toda a radiação nele incidente.

Forno para simular o corpo negro Radiação térmica Não se vê Forno para simular o corpo negro

Radiação Térmica Qualquer corpo a temperaturas superiores ao zero absoluto emite radiações electromagnéticas, por estarem relacionadas com a temperatura a que o corpo se encontra são chamadas radiações térmicas. Por exemplo, “sentimos” a emissão de um ferro eléctrico ligado, mas não vemos as ondas por ele emitidas (ligação). A “baixas” temperaturas a maior taxa de emissão de radaição situa-se na faixa do infravermelho.

Montagem Experimental Material Forno Colimador Termopilha Multímetro Termístor

Catástrofe dos utlravioletas Como se pode verificar, a esta temperatura o máximo da curva está na região do visível, mas também existe luz com maiores e menores comprimentos de onda. Se arrefecermos o forno o máximo desloca-se para a direita e afasta-se portanto da zona visível (lei do deslocamento de Wien) Na região dos grandes comprimentos de onda, a teoria concordava com a experiência, mas esta concordância era cada vez pior à medida que os comprimentos de onda eram menores

O que estava mal na lei de Raleigh-Jeans? Essencialmente, a teoria admitia que os átomos das paredes do forno funcionavam como pequenas antenas que emitiam e absorviam a radiação. Quando a cavidade estava em equilíbrio térmico, estas ondas eram estacionárias.

Analogia com a Corda Vibrante Para explicar este conceito, imagine uma corda fixa num extremo. Pegue na outra extremidade e agite a corda de modo a criar uma onda que se irá propagar ao longo da corda. Ao atingir a outra extremidade, a onda reflecte-se, volta para trás e interfere com a primeira. Desta interferência pode nascer uma onda estacionária quando, apesar da corda continuar a vibrar, os pontos de amplitude máxima e mínima permanecerem nos mesmos locais.

Analogia Com a Corda Vibrante Com c.d.o grandes só será possível ter ondas estacionárias entre alguns pontos da parede da cavidade. Para c.d.o cada vez mais pequenos, é cada vez mais fácil encontrar pontos entre os quais se podem estabelecer ondas estacionárias. Não havendo nenhum limite, isto é, quando o comprimento de onda tende para zero, tende para infinito o número de possibilidades de encher a cavidade. Esta cavidade cheia com um número infinito de ondas teria então uma energia infinita.

Explicação de Planck Planck postulou que a luz, tal como a electricidade, também tinha uma quantidade elementar, posteriormente designada por fotão. Assim, se tivermos uma cavidade com energia total E cheia com luz monocromática, de apenas uma frequência, , ela terá um número inteiro, n, de fotões e cada qual tem energia h . Com esta hipótese Planck foi capaz de calcular a distribuição da energia no interior da cavidade e reproduzir exactamente os resultados experimentais. http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo1/modulo1/topico2.php

Lei de Stefan - Boltzmann Ajustamento da função potência Lei de stefan Boltzman.xls

Cubo de Leslie Na superfície baça e espelhada predominam os fenómenos de reflexão, o que explica a sua emissividade relativamente baixa. Quanto às superfícies branca e preta, as emissividades resultam praticamente iguais, esta diferenciação ocorre na zona do visível e não na do infravermelho.

Supercondutividade MagLev