¿Qué es la radiación del cuerpo negro?
La radiación del cuerpo negro es la radiación térmica emitida, en lugar de reflejada por un objeto. Físicamente, la radiación del cuerpo negro siempre se mezcla con radiación reflejada, porque todos los objetos del mundo real reflejan algunas de las ondas electromagnéticas que reciben. No obstante, un cuerpo negro hipotético emitiría la radiación que depende solo de su temperatura. Los cuerpos negros calientes emitirían sustancialmente en el rango visible de la luz y, por lo tanto, serían visibles para los humanos. Los cuerpos negros fríos emitirían principalmente en el rango de infrarrojos, haciéndolos invisibles para el ojo humano.
Un cuerpo negro es un objeto que absorbe toda la radiación electromagnética entrante. No se refleja la radiación incidente por la superficie del cuerpo. Los cuerpos negros no existen en el mundo físico; Son objetos idealizados utilizados para fines conceptuales y teóricos. Los cuerpos del mundo real siempre reflejan una parte de la radiación entrante, aunque esta cantidad puede variar. Los cuerpos negros se nombran como tal porque, habiendo reflejadoNo hay ondas de luz incidente, aparecerían negras cuando se enfrían.
Todos los objetos, incluidos los cuerpos negros, emiten una cantidad de radiación térmica que depende de la temperatura del objeto. De hecho, esta cantidad es proporcional a la temperatura absoluta de un objeto a la cuarta potencia. Duplicar la temperatura absoluta de un objeto, por ejemplo, girar un horno de la temperatura ambiente a aproximadamente 600 ° Fahrenheit (315 ° Celsius), dará como resultado 16 veces tanta radiación térmica. La cantidad total de radiación térmica, por lo tanto, aumenta drásticamente con temperaturas más altas.
A temperaturas inferiores a aproximadamente 900 ° F (482 ° C), la mayoría de la radiación del cuerpo negro se encuentra en la parte infrarroja del espectro electromagnético. Las longitudes de onda de esta radiación están fuera del rango de la percepción visual humana, lo que explica por qué las personas no pueden ver objetos de temperatura ambiente durante la noche. Muy calienteSin embargo, los objetos comienzan a emitir sustancialmente en el rango de luz visible. Esto explica por qué las personas pueden ver madera ardiente o una estrella distante durante la noche. La luz de estos objetos calientes no se refleja principalmente en otras fuentes, por lo que es la radiación de cuerpo negro.
Como se mencionó, los objetos del mundo real siempre reflejan parte de la luz del incidente que reciben. Las personas interpretan esta luz reflejada como capaz de "ver" un objeto; Las personas pueden ver objetos geniales porque reflejan la radiación del cuerpo negro de los objetos más calientes. Si las ondas de luz visibles provienen del sol o una bombilla, alcanzan nuestros ojos solo después de rebotar en un objeto fresco. Sin esta radiación original del cuerpo negro, los objetos geniales aparecerían negros, que es justo lo que las personas notan por la noche sin ningún objeto caliente a la vista. Si los humanos pudieran ver en el infrarrojo, podrían ver incluso objetos de temperatura ambiente.