Objetivos
- Definir la radiación del cuerpo negro
- El cuerpo negro es finalmente una entidad física ideal, cuya radiación se caracteriza únicamente
por su temperatura de equilibrio
.
- Las definiciones de magnitudes energéticas útiles están definidas en la página de fotometría
energética.
La ley de Planck
La ley de Planck describe la emisión de un cuerpo negro a temperatura
.
Intervienen en esta relación la constante de Planck
, la constante de Boltzmann
y
la velocidad de la luz en el vacío. Estas magnitudes físicas indican que la ley de Planck se
encuentra entre la física cuántica, estadística y relativista.
En el sistema internacional de unidades,
se expresa en
o en una unidad derivada,
,
es un
brillo espectral,
es decir una potencia radiada por unidad de ángulo solido, de superficie y espectral.
El denominador de la ley de Planck es característico de la ley estadística de Bose-Einstein, a
la que obedece un gas de fotones. Como todo vector de interacción fundamental (la interacción
electromagnética), el fotón es un bosón, una partícula de spín entero.
La función
depende de la temperatura y de la longitud de onda. Se define así, y no por
, para poner en evidencia la variable espectral, en este caso la longitud de onda. Esta dependencia
espectral se puede también expresar en función de la frecuencia. La ley de Planck se escribe en este caso
(la justificación viene dada en el siguiente
exercicio
):
La unidad de
es en este caso:
.
Introducción