ANDRES FELIPE PATIÑO
CODIGO: 244172
¿Que busca explicar la ley de Rayleigh-Jeans?
Busca explicar interacción entre la materia y la radiación, el modo como la
materia intercambia energía, emitiéndola o absorbiéndola como una fuente
de radiación. Lo anterior por medio de un fenómeno físico llamado radiación
del cuerpo negro.
Todo cuerpo emite energía en forma de ondas electromagnéticas, o
radiación, así que un cuerpo a temperatura ambiente emite radiación,
aunque no es notable por su baja temperatura, al aumentar la temperatura
de un cuerpo también aumenta la “intensidad” de la radiación emitida por
dicho cuerpo. La intensidad de esta radiación está determinada por la
longitud de onda y la frecuencia de las ondas electromagnéticas emitidas
por el cuerpo.
CUERPO NEGRO
Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la
energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o
pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y
constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación
electromagnética.
Consideraciones
- De acuerdo con las predicciones del electromagnetismo clásico, un cuerpo
negro ideal en equilibrio térmico debía emitir energía en todos los rangos de
frecuencia; de manera que a mayor frecuencia, mayor energía.
- Al calentar un cuerpo negro, los electrones de los átomos que lo constituyen,
oscilan alrededor de su posición de equilibrio y, estas cargas en movimiento
emiten radiación electromagnética de igual frecuencia a la frecuencia de la
oscilación.
MODELO MATEMATICO
Como resultado de las observaciones y la experiencia llegaron a la siguiente
ecuación que modelaba el comportamiento de densidad de energía en función de
la frecuencia de la radiación emitida por el cuerpo negro:
Este modelo daba una explicación correcta solo cuando la frecuencia de la
radiación era baja, ya que para frecuencias altas la densidad de energía tendía a
cero. Este problema se llamo “catástrofe ultravioleta”.
El problema teórico fue resuelto por Max
Planck, quien supuso que la radiación
electromagnética se debía a la emisión de
un enorme número de osciladores
elementales que sólo pueden emitir en
paquetes de energía discretos, a los que
llamó quanta.
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