Rdcao Corp Negr

3683 palavras 15 páginas
Relatório de Física Experimental III
2004/2005

Engenharia Física Tecnológica

CORPO NEGRO

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Trabalho realizado por:
Ricardo Figueira, nº53755;
André Cunha, nº53757
Tiago Marques, nº53775
Grupo 1; 3ªfeira 16-20h

Lisboa, 5 de Abril de 2005

Introdução Teórica
O trabalho descrito neste relatório destina-se a estudar o comportamento emissivo do chamado corpo negro. Este conceito foi introduzido por Kirchoff no século XIX e é uma estrutura teórica, um sistema ideal que absorve toda a radiação que nele incide, sendo por isso ideal para o estudo da, classicamente chamada, radiação térmica.
Apesar de de um ponto de vista prático, não existirem corpos negros propriamente ditos, (existem apenas situações intermédias, corpos parcialmente
“absorventes”, os chamados corpos cinzentos), existem alguns aparatos que concedem uma aproximação feliz a este conceito. Um dos modelos mais simples que existe foi usado por Wien nos seus trabalhos experimentais que consiste numa cavidade com um pequeno orifício. Este aparato é baseado na baixa probabilidade da radiação que entra na cavidade pelo orifício voltar a sair pelo mesmo, pelo que se considera absorvida, e como tal toda a radiação proveniente da cavidade pelo orifício será a radiação do corpo negro
(classicamente radiação térmica) que se pretende estudar. Com este corpo negro, Wien descobriu que a densidade energética por unidade de frequência num corpo negro era traduzida por:

⎛ν ⎞
UV = ν 3 f ⎜ ⎟ .
⎝T ⎠
Apesar da obtenção desta equação, a relação f era desconhecida perante os conhecimentos de então.
Contudo a partir da equação anterior foi possível deduzir e verificar experimentalmente que a emissividade do corpo negro era proporcional a T4.
Esta conclusão constitui a Lei de Stefan, dada por:

I = σ ⋅ T 4 , sendo σ, a constante de Stefan Boltzmann.
Descobriu-se também que aumentando a temperatura, o comprimento de onda,

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