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

Para que la mira se considere como un cuerpo negro, debe también mostrarse como emisor de energía por unidad de tiempo y área igual a eb. Para ver que esto sucede, nos referimos a la figura 6-2b, que ilustra un bóiler isotérmico con un cuerpo negro a una temperatura T colocado en el interior. Igual que en el caso del haz reflejado , la energía radiante emitida por las paredes interiores del bóiler experimenta absorción y reflexión un gran número de veces hasta que llena uniformemente el bóiler.

Si el cuerpo negro que se encuentra en el bóiler no posee fuentes o sumideros de energía, deberá llegar a una temperatura igual a la de las paredes del bóiler en estado estacionario; de otro modo el sistema aislado que consta del bóiler y el cuerpo negro violaría la segunda ley de la termodinámica. Observe que la energía emitida por el cuerpo negro por unidad de tiempo y área es eb, y que en estado estacionario, el cuerpo negro debe absorber una cantidad equivalente de energía por unidad de tiempo y área. Recuerde que un cuerpo negro absorbe toda la energía radiante que incide sobre él. Esto significa que la energía radiante que llena uniformemente el bóiler como resultado de absorciones y reflexiones múltiples deberá ser igual a eb.

Ahora bien, si la mira cerrada que observamos en la figura 6-2b se abre, observamos que dicha mira representa tan sólo una fracción muy pequeña de la superficie del área total del bóiler y no afectará significativamente las características de la energía radiante que llena al bóiler. En consecuencia, la energía radiante que sale por la mira por unidad de tiempo y área será igual a eb. Concluimos que, puesto que la mira parece absorber toda la energía radiante que incide sobre ella, y puesto que dicha mira parece emitir una cantidad de energía igual a rb, podemos decir que dicha mira es aproximadamente un cuerpo negro.