viernes, 7 de marzo de 2014

La ley de Stefan-Boltzmann, el cuerpo negro, y la potencia emisiva (II)

Aun cuando raramente se encuentra un verdadero cuerpo negro en la naturaleza, el concepto de cuerpo negro proporciona una referencia muy útil para comparar la emisión radiante de cuerpos reales. Los materiales como el carbón negro, el carborundum, y el platino negro son buenas aproximaciones de cuerpos negros y de su habilidad para absorber la energía radiante incidente. La abertura de una mira en algún lado de un gran bólier comercial, que comúnmente se utiliza para inspeccionar visualmente el proceso de combustion dentro del bóiler, resulta ser una buena aproximación de una superficie negra. Para que comprenda cómo es que la mira en el lado de bólier se aproxima al concepto de cuerpo negro, considere el siguiente argumento.

Un cuerpo negro absorbe toda la energía radiante que incide sobre él y a una temperatura dada, dicho cuerpo posee la máxima potencia emisiva de cualquier cuerpo. La figura 6-2a muestra un bosquejo de un bóiler que tiene paredes isotérmicas y una pequeña mira en cada lado. Si seguimos un solo haz de radiación incidente sobre la mira, se observa que dicho haz pasa hacia el interior del bóiler y choca con la superficie del bólier, en cuyo lugar parte de energía radiante se refleja y parte de la energía se absorbe. El haz experimenta este proceso de abosorción-reflexión muchas veces antes de pasar una vez más hacia afuera, a través de la mira. Para el momento en que dicho haz escapa del bóiler , se ha debilitado a tal punto que posee una energía despreciable, y en esencia, su energía total ha sido absorbida dentro del bóiler. Por lo tanto, en lo que concierne al haz radiante, toda su energía se absorbe cuando pasa a través de la mira.

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