Corpo Negro

Objetivo

Verificar a lei de Stefan-Boltzmann através da análise da dependência da taxa de radiação térmica emitida por um sólido, com a temperatura. Também comparar as emissividades de diferentes superfícies emissoras de radiação térmica desse mesmo sólido. E entender os princípios de funcionamento de uma termopilha (detector de radiação térmica).

Introdução Teórica

Um corpo negro é um corpo que absorve toda a radiação que nele incide, nenhuma luz o atravessa e nem é refletida. Apesar do nome, corpos negros produzem radiação eletromagnética, tal como luz. Quando um corpo negro é aquecido, essas propriedades o tornam uma fonte ideal de radiação térmica. Se um corpo negro ideal a certa temperatura é cercado por outros objetos da mesma temperatura e em equilíbrio térmico, um corpo negro em média emitirá menos do que absorve, em todos os comprimentos de onda: cada raio que atinge o objeto é absorvido, então ele será emitido da mesma forma.

À medida que a temperatura diminui, o pico da curva da radiação de um corpo negro se desloca para menores intensidades e comprimentos de onda maiores. O gráfico de emissão de radiação de um corpo negro também é comparado com o modelo clássico de Rayleigh e Jeans.

Emissividade é relação entre o poder emissivo de um corpo qualquer e a de um corpo negro. É conhecida como emissividade ε, e pode ter um máximo igual a 1, que é correspondente à de um corpo negro, e um mínimo igual a zero. Corpos que possuem emissividade inferior a um são chamados corpos cinza. Corpos onde a emissividade é também dependente da temperatura e comprimento de onda são chamados corpos não-cinza. A emissividade representa a maior ou menor tendência que determinado corpo tem em emitir radiação. O poder de emissividade está associado à natureza do corpo, à área exposta e à temperatura absoluta a que se encontra.
Radiometria consiste num conjunto de definições, métodos e técnicas que medem as quantidades de radiação envolvidas nos processos