Crisis de la física clásica y origen de la física cuántica // Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica

CRISIS DE LA FÍSICA CLÁSICA Y ORIGEN DE LA FÍSICA CUÁNTICA 

La física clásica se construyó como una alternativa al pensamiento aristotélico-escalastino, esta se basaba en la física del sentido común, después fueron cambiando las ideas con teóricas científicas, las cuales estaban sujetas a un contrastante experimental. A finales del siglo XIX la física se consideraba una ciencias elaborada y cerrada cuyas leyes estaban sólidamente establecidas, sin embargo a principios del siglo XX, surgieron problemas al ver que la leyes de la física clásica no explicaban ciertos fenómenos, dando lugar a la física moderna. La física moderna comienza cuando el alemán  Max Planck investiga sobre el "cuanto" de energía, pues mencionaba que las partículas de energía eran invisibles y no eran continuas como se establecía en la física clásica, esta rama de la física estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas  que forman la materia y las fuerzas que la rigen.

Los experimentos que participaron en el origen de la física moderna son:

•  Estructura atómica
• Teoría cuantica
• Efecto fotoeléctrico
• Modelo del átomo de Bohr
• Radiactividad
• Relatividad

RADIACIÓN DEL CUERPO NEGRO Y LA HIPÓTESIS CUÁNTICA 

La "radiación de un cuerpo negro"o radiación de cavidad se refiere a un objeto o sistema, que absorbe toda la radiación incidente sobre él e irradia energía que caracteriza a este sistema radiante. No importa el tipo de energía irradiada, esta se puede considerar  que es producto de ondas esatcionarias o modos resonantes de la cavidad que irradia.

-->UN CUERPO NEGRO ABSORBE LA LUZ, MIENTRAS QUE EL BLANCO LA REFLEJA <--

La intensidad de la radiación emitida por un cuerpo negro, con una temperatura T en la diferencia viene dada por la ley de Planck.

                                            E=hv

• Ley de Wien

Esta ley esta formulada por Wilhelm Wien, expresa de manera cuantitativa el hecho de un máximo de emisión en el espectro de un cuerpo negro, se desplaza hacia longitudes de ondas más cortas o medida que aumenta la temperatura, es decir que cuando aumenta la temperatura de un radiador de un cuerpo negro, se aumenta la energía radiada general y el pico de la curva de radiación se mueve hacía longitudes de ondas más cortas.
Al utilizar la formula de radiación de Plank se encuentra que el producto de una longitud de onda y temperatura, es constante. Esta ley es útil para la determinación de la temperatura de objetos radiantes calientes, cuya temperatura es superior a la de su entorno. El calor de la radiación cambia cuando varia la temperatura de la fuente emisora.

• Ley de Steton- Baltzmann

Esta ley  establece que toda la materia que no se encuentre a una temperatura infinita emite dos radiaciones térmicas, que se originan a partir de la energía térmica de la materia limitda por una superficie más baja por la fluyen. Un cuerpo negro emite readiación térmica con una potencia emisiva superficial (W/m2) que es proporcinal a la cuarta potencia de su temperatura.

HIPÓTESIS CUÁNTICA

Planck no podía explicar los detalle de la radiación térmica, debido a que no había fundamentos suficientes. Para esto Planck inventó una física nueva y supuso que la radiación se emitía y absorbía en "paquetes", cada paquete contenía la cantidad fija de energía y no se puede subdividir. A los "paquetes" les llamo quantum. La hipótesis  de Planck iba en contra de lo que se sabía de energía.

bibliografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_moderna

blogspot.com.mx

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/wien.html

http://www.ecured.cu/index.php/Ley_de_Wien

http://astronomia.wikia.com/wiki/Ley_de_Stefan-Boltzmann

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/negro/radiacion/radiacion.htm

http://www.iesalonsoquesada.org/inicio/fisica/departafyq/f2%BA/Ficheros/PropuestaDocentePAUFisRelativista-2005.pdf