¿Por qué la radiación de una determinada frecuencia es más intensa que otras frecuencias en la radiación del cuerpo negro? ¿Significa esto que la mayoría de los electrones del objeto emiten fotones de esa frecuencia? Si es así, ¿pueden los electrones de los átomos de un objeto poseer diferentes cantidades de energía?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Ley de Planck muestra por qué hay un pico en el espectro del cuerpo negro: la intensidad de la radiación aumenta con la frecuencia, como la densidad de los estados de los fotones, pero el número de átomos/electrones que emiten radiación de alta frecuencia disminuye exponencialmente con la temperatura, según la distribución de Boltzmann.
En efecto, los átomos/electrones tienen energías diferentes, distribuidas según Boltzmann distribución.
¿Por qué la radiación de una determinada frecuencia es más intensa que otras frecuencias en la radiación del cuerpo negro?
Todo cuerpo tiene una temperatura (media) que es aproximadamente proporcional al valor medio de las excitaciones de las partículas subatómicas implicadas. Cuando el electrón recibe la energía de un fotón, se excita y vuelve a emitir un fotón al retroceder. Los fotones reemitidos tienen diferentes longitudes de onda. Resulta que hay una disipación de frecuencias y está en la naturaleza de los cuerpos negros que esta disipación no da lugar a muchos picos (con algunos colores) sino que tiene la típica gráfica con un solo máximo redondeado.
¿Significa esto que la mayoría de los electrones del objeto emiten fotones de esa frecuencia?
Los electrones emiten fotones de todas las frecuencias a lo largo de las frecuencias mostradas en el gráfico con un máximo en una determinada frecuencia.
Si este es el caso, ¿pueden los electrones de los átomos de un objeto poseer diferentes cantidades de energía?
Sí.