Radiação térmica

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1 - RADIAÇÃO TÉRMICA E O POSTULADO DE PLANCK

1.1 - INTRODUÇÃO

Assim como a teoria da Relatividade, a Física Quântica representa uma generalização da Física Clássica, que inclui as leis clássicas como casos especiais. Assim como a relatividade estende o campo de aplicação das leis físicas para a região de grandes velocidades, a Física Quântica estende esse campo à região de pequenas dimensões; e, assim como uma constante universal de significação fundamental, a velocidade da luz c, caracteriza a relatividade, também uma constante universal de significação fundamental, a chamada constante de Planck h, caracteriza a Física Quântica. Planck introduziu essa constante em seu artigo de 1900, quando tentava explicar as propriedades observadas da radiação térmica. Vamos agora começar a examinar essa radiação. Seremos levados por esse estudo à constante de Planck e ao conceito quântico extremamente relevante a ela relacionado, o fato de que a energia assume valores discretos.

1.2 - RADIAÇÃO TÉRMICA

A radiação emitida por um corpo devido à sua temperatura é chamada radiação térmica. Todo corpo emite (ou absorve) esse tipo de radiação para o meio que o cerca. Se um corpo está inicialmente mais quente do que o meio, ele irá se esfriar, porque a sua taxa de emissão de energia excede à taxa de absorção. Quando o equilíbrio térmico é atingido, as taxas de emissão e absorção são iguais.

Uma substância sólida ou líquida emite um espectro contínuo de radiação. Os detalhes do espectro são praticamente independentes do material particular do qual o corpo é composto, mas dependem bastante da temperatura. À temperatura ambiente, a maioria dos corpos é visível para nós não pela luz que emitem, mas pela luz que refletem. A temperaturas muito altas, no entanto, os corpos têm luminosidade própria. Mas mesmo a temperaturas da ordem de muitos milhares de graus Kelvin, bem mais de 90% da radiação térmica emitida é invisível para nós, estando na região do infravermelho do