3. PLANCK Y LA RADIACION DEL CUERPO NEGRO

3. PLANCK Y LA RADIACION DEL CUERPO NEGRO
(VER ACETATO NO I)
La termodinámica clásica (TDC) estudió varias propiedades del cuerpo negro a
Temperatura T: por ejemplo, que "La potencia radiada en todas direcciones, por cm2
de la superficie de un cuerpo negro a temperatura T, es aT4 donde a es una
constante empírica universal Ilamada de STEFAN-BOLTZMAN."1
Hasta acá la TDC no tiene problema. El problema surge cuando se estudia la
composición espectral de la potencia radiada.
Ya el profesor Roberto Martínez nos había explicado cómo, si consideramos solo las
componentes de frecuencias comprendidas entre w y (w + dw), se dispone de un:
du = p(w)dw
p(w) = eu ew
es la densidad espectral del campo de radiación.
w
es la frecuencia de radiación que según la T. D clásica conduce a
la formula (fracasada) de Rayleigh-Jeans. (R-J).2
(VER ACETATO No 2)
' Luis de la Peña INTRODUCCION A LA MECANICA CUANTICA. Paginas. 29,30.
2• d. Pagina 30.
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La curva de densidad espectral de (R-J) no concuerda con la curva experimental;
además, según esta fórmula, la potencia radiada por el cuerpo negro sería infinita,
lo cual contradice la experiencia (Ley de STEFAN-BOLTZMAN).
(VER ACETATO No 3)
Este fue el problema que resolvió Planck en 1.900, introduciendo una idea
totalmente nueva en ese momento: (Según De Broglie)
LOS OSCILADORES EN EQUILIBRIO CON EL CAMPO DE RADIACION SOLO
PUEDEN TENER UNA ENERGIA QUE SEA MULTIPLO ENTERO DE UN CIERTO
1
MINIMO E,,, ES DECIR E= n E0.3
Eo, no depende de T.
(VER ACETATO No 4)
Es cierto que el mismo Planck no sabía que su hipótesis se refería a un asunto tan
fundamental como se supo luego.
Con ésta hipótesis Ilega Planck a su famosa ecuación para la densidad espectral de
radiación, (VER ACETATO No 5), que resuelve el problema al plantear como
consecuencia de éste resultado, que la potencia es efectivamente la prevista por
Stefan-Boftzman. u =aT4
(VER ACETATO No 6).
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Planck utilizó éste resultado para calcular el valor de h.
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3 Louis de Broglie: La Fisica Nueva y los Cuantos. Pagina 97.
8
Según De Broglie: "PLANCK TUVO LA IDEA GENIAL DE INTRODUCIR EN LA
TEORIA UN ELEMENTO NUEVO, COMPLEMENTE ORIGINAL Y DIFERENTE A
LAS CONCEPCIONES CLASICAS, QUE VENDR1A A RESTRINGIR EL PAPEL DE
LOS OSCILADORES DE ALTA FRECUENCIA CON EL FAMOSO POSTULADO"
(VER ACETATOS: 4, 6)
"LA MATERIA NO PUEDE EMITIR ENERGIA RADIANTE MAS QUE POR
CANTIDADES FINITAS PROPORCIONALES A LA FRECUENCIA.
4
4 Ibid Pagina 100.
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