corpo negro

Aula 01

Bases Experimentais da
Mecânica Quântica

Parte I

Radiação de Corpo Negro

Radiação Térmica
Radiação: transferência de energia por ondas eletromagnéticas.
Radiação térmica: emitida por corpo devido a sua temperatura.
Todo corpo emite e absorve radiação para o meio.
Um absorvedor ideal é também um emissor ideal.

A matéria condensada emite espectro contínuo de radiação praticamente independente do material e dependente da temperatura. Radiação Térmica
Temperaturas usuais → vemos objetos pela luz que refletem.

Altas temperaturas → objetos têm luminosidade própria.

Radiação Térmica
~90% da radiação térmica está na região do infravermelho!

↑ T ↑ Rad. Térmica ↑ freq.

Relação entre T e frequência →
Análise do céu!

Radiação Térmica
Forma detalhada do espectro de radiação térmica emitida depende de algum modo da composição deste corpo.
Corpo que absorve integralmente a radiação incidente e emite radiação perfeitamente térmica é chamado de corpo negro. (caso ideal) Corpo negro → absorve toda a radiação térmica incidente,
→ não refletem luz e são negros (T amb.),
→ altas T a cor varia do vermelho ao branco, com espectro da radiação solar.
→ mesma T, possuem mesmo espectro,
→ T > 600, 700 Celsius,
→ termodinâmica apenas não explica!

Radiação Térmica
Radiância espectral: energia total emitida por tempo, por área a temperatura T.

Lei de Stefan:

RT  T 4
  5,67  10 8 W m 2 .K 4

Lei de Wien:

 max  T

(constante de Stefan-Boltzmann)

Radiação de Cavidade
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→ Corpos negros de laboratórios! objeto com cavidade ligada ao exterior por pequeno orifício, radiação térmica que incide reflete repetidas vezes, eventualmente é absorvida, quantidade desprezível será refletida pra fora, essencialmente toda radiação será absorvida, o orifício tem propriedade de corpo negro! Radiação de Cavidade
Densidade de energia Fluxo de energia
(radiância)

T (