Radiación térmica del cuerpo negro

 

Semana	26 al 30 de Julio del 2021
Asignatura	Física         CURSO: 3ro Bgu.        PARALELO: A,B
Docente	Javier Escobar
Ejes transversales	Salud y bienestar integral
Emociones/valores	Agradecimiento, aceptación, empatía
Destreza	CN.F.5.5.1. Explicar los fenómenos: radiación de cuerpo negro y efecto fotoeléctrico mediante el modelo de la luz como partícula a escala atómica para comprender su utilidad en artefactos de uso común.
Logro de aprendizaje	Conocer la radiación de los cuerpos negros. Conocer la ley de Stefan-Boltzmann Conocer la hipótesis de Planck Realizar Ejemplos
Tema	Radiación Térmica del cuerpo negro
Días de la semana	Orientaciones metodológicas
DESARROLLO DEL TEMA: •           Comentar con los miembros de sus familias ¿Qué conoces sobre radiación? Radiación térmica del cuerpo negro A finales del siglo XIX aparecieron algunos fenómenos físicos experimentales que pusieron en duda las leyes clásicas aplicadas a la interacción entre la radiación electromagnética y la materia. Tres de estos fenómenos fueron claves para el desarrollo de la denominada revolución cuántica: la radiación térmica del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y los espectros atómicos.   Hipótesis de Planck El físico alemán Max Planck (1858-1947) formuló las siguientes hipótesis como punto de partida para intentar explicar la radiación del cuerpo negro:  - Los átomos que emiten la radiación se comportan como osciladores armónicos. -          Cada oscilador absorbe o emite energía de la radiación en una cantidad proporcional a su frecuencia de oscilación f: Así, la energía total emitida o absorbida por cada oscilador atómico sólo puede tener un número entero n de porciones de energía E0:   Los paquetes de energía h f se llamaron cuantos, de manera que la energía de los osciladores está cuantizada y n es un número cuántico. Ejemplos: Un átomo de masa 1,99 ⋅ 10-26 kg oscila linealmente con una frecuencia propia de 4,84 ⋅ 1014 Hz. a. ¿Cuál es el valor de un cuanto de energía del oscilador Datos f = 4,84 ⋅ 1014 Hz a. La energía de un cuanto del oscilador es E0  = hf: E0 = 6,62 ⋅ 10-34 J⋅s ⋅ 4,84 ⋅ 1014 Hz E0 = 3,20 ⋅ 10-19 J Un átomo de masa 1,85 ⋅ 10-26 kg oscila linealmente con una frecuencia propia de 5,75 ⋅ 1014 Hz. a. ¿Cuál es el valor de un cuanto de energía del oscilador Datos f = 5,75 ⋅ 1014 Hz a. La energía de un cuanto del oscilador es E0  = hf: E0 = 6,62 * 10-34 J⋅s * 5,75 * 1014 Hz E0 = 3.80 * 10-19J Un foco de luz roja tiene una frecuencia de 4,3*1014 Hz. Calcular su energía del oscilador (6,62 ⋅ 10-34 J⋅s) Datos f = 4,3 ⋅ 1014 Hz E0 = 6,62 * 10-34 J⋅s * 4,3 * 1014 Hz E0 = 2.84*10-19  Resolución de problemas. 1.      Un átomo de masa 1,67 ⋅ 10-26 kg oscila linealmente con una frecuencia propia de 4,75 ⋅ 1014 Hz.        a. ¿Cuál es el valor de un cuanto de energía del oscilador 2.      Un foco de luz roja tiene una frecuencia de 5,3*1014 Hz. Calcular su energía del oscilador (6,62 ⋅ 10-34 J⋅s) 3.      Consulte y escriba 3 ejemplos de cuerpos negros.