Descreva o que é radiação de corpo negro.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você pediu para eu descrever o que é radiação de corpo negro. Isso está relacionado com a física, mais especificamente com a termodinâmica e a teoria da radiação eletromagnética. Para entender isso, vamos precisar falar sobre como os objetos emitem energia na forma de luz e outras radiações.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um “corpo negro”. Um corpo negro é um objeto idealizado que absorve toda a radiação que incide sobre ele, sem refletir nada. Isso significa que ele não reflete nem transmite nenhuma luz, apenas absorve.

Passo 3

Agora, a “radiação de corpo negro” refere-se à radiação eletromagnética emitida por esse corpo negro. Mesmo que esteja na escuridão, um corpo negro emite radiação devido à sua temperatura. Essa emissão é chamada de radiação térmica.

Passo 4

A quantidade e a distribuição da radiação emitida por um corpo negro dependem da sua temperatura. Quanto mais quente o corpo, mais intensa e de maior frequência (ou energia) será a radiação emitida. Isso está descrito pela Lei de Planck.

Passo 5

A Lei de Planck nos dá a distribuição espectral da radiação de corpo negro. A fórmula é:
B(nu, T) = 2hnu^3c^2 1e^hnukT - 1
Onde:
  • é a densidade de potência por unidade de frequência,
  • é a constante de Planck,
  • é a frequência,
  • é a velocidade da luz,
  • é a constante de Boltzmann,
  • é a temperatura.
Essa equação mostra como a radiação emitida se distribui em diferentes frequências para uma determinada temperatura.

Passo 6

Além disso, temos a Lei de Stefan-Boltzmann, que nos diz que a potência total emitida por unidade de área de um corpo negro é proporcional à quarta potência da sua temperatura:
j^* = sigma T^4
Onde é a constante de Stefan-Boltzmann.

Passo 7

Outra lei importante é a Lei de Wien, que relaciona o comprimento de onda no qual a emissão é máxima com a temperatura do corpo negro:
lambdamáx = bT á
Onde é a constante de Wien.

Resposta

A radiação de corpo negro é a emissão eletromagnética idealizada por um objeto que absorve toda a radiação incidente, emitindo energia na forma de radiação térmica cuja distribuição de frequência depende exclusivamente da sua temperatura. Essa radiação segue as leis de Planck, Stefan-Boltzmann e Wien, descrevendo como a intensidade e o espectro da radiação variam com a temperatura do corpo.

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