2. Radiación del cuerpo negro

Cavidad radiante

Imagen de Magnus en Wikimedia Commons. dominio público

Para estudiar el fenómeno descrito en el apartado anterior, los físicos se fijaron en un objeto muy particular: el cuerpo negro. Este es un cuerpo que tiene las siguientes características:

1.- Absorbe toda la radiación que incide sobre él.

2.- No refleja nada, en cambio sí es capaz de emitir radiación en las mismas frecuencias que absorbe. 

3.- Su emisión de energía es independiente de la composición del cuerpo y sólo depende de la temperatura del mismo.

Aunque las características de un cuerpo negro constituyen una situación ideal, podemos aproximarnos a su estudio si observamos un sistema físico como el de la figura.

 

Como puedes ver, se trata de una cavidad que tiene un pequeño agujerito. La radiación que entra por aquí es absorbida en cada una de las reflexiones que se producen en la pared interna de la cavidad. La radiación existente en el interior de un cuerpo negro se estudia analizando la radiación que sale por el agujerito.

Esta radiación se emitirá en todas las frecuencias, aunque en unas más que en otras. Llamamos espectro de radiación del cuerpo negro a la distribución de energía emitida por un cuerpo negro en función de la frecuencia (o de la longitud de onda). Es importante destacar que, en cualquier caso, este espectro depende exclusivamente de la temperatura a la que se encuentre el cuerpo.

Si dibujamos la energía que emite un cuerpo negro en función de la longitud de onda obtendremos una gráfica como la que se representa en la siguiente gráfica:

Radiación del cuerpo negro

 Imagen de Joonas en Wikimedia Commons. Dominio público

En los siguientes apartados comprobarás que el estudio de estas gráficas resultó crucial para el nacimiento de la física cuántica.