Relatorio corpo negro

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
FUNDAMENTOS DE ESTRUTURA DA MATÉRIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA

RELATÓRIO 1
MEDIÇÃO DA RADIAÇÃO DE CORPO NEGRO

FLORIANÓPOLIS
Novembro de 2013
1 – Introdução O presente trabalho aborda uns dos princípios que possibilitaram o desenvolvimento da teoria quântica: o fenômeno da radiação do corpo negro. Um corpo negro é um sistema ideal que absorve toda radiação que nele incide. Na realidade um corpo negro não existe, porém pode ser aproximado com boa precisão por uma cavidade provida de uma abertura muito pequena por onde apenas radiação proveniente do interior da cavidade pode ser detectada. Resultados experimentais mostram que a distribuição da emissão do corpo negro é dependente apenas da temperatura. A lei de Stefan-Boltzmann é uma representação precisa da intensidade da radiação em relação à temperatura.
Im=σ.T4
Sendo Im a intensidade total, σ uma constante e T a temperatura absoluta. À temperatura ambiente, a radiação térmica emitida por um corpo negro concentra-se no infra-vermelho do espectro eletromagnético, porém se aquecido a concentração de energia se deslocada para comprimentos de onda menores. A lei do deslocamento de Wien descreve o comprimento de onda emitido com maior intensidade em relação à temperatura:

Classicamente, a distribuição da potência irradiada é função do comprimento de onda e da temperatura absoluta podendo ser deduzida por meio da termodinâmica. O resultado desse calculo diverge dos dados experimentais quando λ se aproxima de zero, o que é conhecido por catástrofe do ultra-violeta. Na tentativa de obter uma lei que descrevesse o fenômeno da radiação de corpo negro, Max Planck obteve uma função empírica que se ajustasse aos dados experimentais e então por artifícios matemáticos e supondo que a energia não se comportava de maneira contínua, mas segundo pulsos discretos – os quanta de energia – deduziu a equação fundamental da física quântica: