Corpo negro: diferenças entre revisões

Independente da sua composição, verifica-se que todos os corpos negros à mesma temperatura T emitem radiação térmica com mesmo [[Espectro eletromganético|espectro]]. Do mesmo modo, todos os corpos, com temperatura acima do [[zero absoluto]], emitem radiação térmica. Conforme a temperatura da fonte luminosa aumenta, o espectro de corpo negro apresenta picos de emissão em menores [[Comprimento de onda|comprimentos de onda]], partindo das [[Onda de rádio|ondas de rádio]], passando pelas [[microondasmicro-ondas]], [[infravermelho]], [[luz visível]], [[ultravioleta]], [[raios x]] e [[radiação gama]]. Em [[temperatura ambiente]] (cerca de 300K300 [[Kelvin (unidade)|K]]), corpos negros emitem na região do [[infravermelho]] do espectro. À medida que a temperatura aumenta algumas centenas de [[Grau Celsius|graus Celsius]], corpos negros começam a emitir radiação em comprimentos de onda visíveis ao olho humano (compreendidos entre 380 a 780 nanômetros[[nanometro]]s). A cor com maior comprimento de onda é o vermelho, e as cores seguem como no [[arco-íris]], até o violeta, comque tem o menor comprimento de onda do espectro visível.

Um bom modelo de corpo negro são as estrelas[[estrela]]s, como o [[Sol]], no qual a radiação produzida em seu interior é expelida para o universo e consequentemente aquece o nosso planeta. A cor branca do Sol corresponde a uma temperatura superficial da ordem de 5750K{{fmtn|5750}} K<ref>{{citar web|URL url= http://www.sciencemadesimple.com/sky_blue.html |título = Why is the Sky Blue? |acessadoem = |autor = |publicado = Science Made Simple}}</ref>.<ref name ="picazio">{{Citar livro |nome= E., (ed.) |sobrenome= Picazio |título= O Céu que nos Envolve |editora=Odysseus |ano= 2011 |isbn=978-85-7876-021-2}}</ref><ref>{{citar web |url=http://docs.kde.org/stable/pt/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html |título=Radiação dos Corpos Negros |acessodata= 25 de novembro de 2012}}</ref>

Experimentalmente, a radiação mais próxima a de um corpo negro ideal é aquela emitida por pequenas aberturas de extensas cavidades. Qualquer luz entrando pela abertura deve ser refletida várias vezes nas paredes da cavidade antes de escapar e, então, a probabilidade de que seja absorvida pelas paredes durante o processo é muito alta, independente de qual seja o material que a compõe ou o comprimento de onda da radiação. Tal cavidade então é uma aproximação de um corpo negro e, ao ser aquecida, o [[espectro eletromagnético|espectro da radiação]] do buraco (a quantidade de luz emitida do buraco em cada comprimento de onda) é contínuo, e não depende do material da cavidade (compare com espectro de emissão). Por um teorema provado por [[Kirchhoff]], o espectro observado depende apenas da temperatura das paredes da cavidade. A Lei de Kirchhoff nos diz que num corpo negro ideal, em equilíbrio termodinâmico a temperatura T, a radiação total emitida deve ser igual aà radiaçaoradiação total absorvida.

Calcular a curva formada pelo espectro de radiação emitido por um Corpo Negro foi um dos maiores desafios no campo da [[Física Teórica]] durante o fim do século XIX. O problema finalmente foi resolvido em 1901 por [[Max Planck]] com a [[Lei de Planck da Radiação]] de Corpo Negro. Fazendo mudanças na Lei da Radiação de Wien consistentes com a [[termodinâmica]] e o [[eletromagnetismo]], ele achou uma fórmula matemática que descrevia os dados experimentais de maneira satisfatória. Para achar uma interpretação física, Planck, então, assumiu que a energia das oscilações na cavidade são quantificadas. [[Einstein]] trabalhou em cima desta ideia e propôs a quantificação da radiação eletromagnética em 1905 para explicar o [[efeito fotoelétrico]]. Estes avanços teóricos resultaram na substituição do eletromagnetismo clássico pelos ''quanta'' (plural de ''quantum'') eletrodinâmicos. Hoje, estes ''quanta'' são chamados [[fótons]]. Também, isso levou ao desenvolvimento de versões quânticas para a mecânica estatística, chamada estatística de Fermi-Dirac e estatística de Bose-Einstein, cada uma aplicável àa classes diferentes de partículas. ''Veja também'' [[férmions]] ''e'' [[bósons]].