Radiação de um corpo negro

FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA

FÍSICA II
RADIAÇÃO DE UM CORPO NEGRO

i) OBJECTIVOS

O trabalho prático realizado, radiação de um corpo negro, tinha os seguintes objectivos:

• Medir a diferença de potencial gerada pela radiação de uma lâmpada de Stefan-Boltzmann, submetida a vários potenciais eléctricos (a temperaturas elevadas)

• Medir a diferença de potencial gerada pela radiação de um cubo de Leslie a várias temperaturas (moderadas)

Executada a parte prática, e com base nos resultados, o 2º objectivo consistia em verificar se a potência radiada era proporcional à quarta potência da temperatura do corpo radiante

ii) INTRODUÇÃO

Foi com base no estudo das propriedades da radiação emitida por corpos quentes, baseado na quantização de energia, que surgiram os primeiros indícios de que a física baseada nas leis de Newton do movimento e nas equações de Maxwell do electromagnetismo não era suficiente para descrever fenónemos à escala atómica.
Um corpo emite radiações em todos os comprimentos de onda, qualquer que seja a temperatura, mas a distribuição espectral depende da temperatura.
Quando a temperatura é moderada, a maior parte da radiação é emitida sob a forma de infravermelhos, de baixa frequência. À medida que a temperatura aumenta, é radiada mais energia a frequências maiores, até que a partir de mais ou menos 600ºC, é observada radiação visível.

Neste trabalho prático iremos verificar se as leis de de Stefan e Boltzmann, se verificam,

(1) P = e σ T4 Temperaturas elevadas
(2) P = e σ (T4 – Tviz4 ) Temperaturas moderadas

Segundo Stefan, a potência total emitida por unidade de área (P) de um corpo à temperatura absoluta T (elevada), pode ser representada pela equação (1).
Para um corpo radiante a temperatura moderada, a expressão (1) é corrigida para a (2).
A constante e representa a