Explique o que é um corpo negro e o mecanismo pelo qual emite radiação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente explicar o que é um corpo negro e como ele emite radiação. Vamos precisar entender conceitos de física, principalmente sobre radiação e temperatura. Vamos usar um pouco de termodinâmica e mecânica quântica para dar uma boa explicação.

Passo 2

Primeiro, vamos definir o que é um corpo negro. Imagine um objeto que absorve toda a radiação que incide sobre ele, sem refletir nada. Esse objeto perfeito é chamado de corpo negro. Ele não reflete nem transmite luz, apenas absorve. Por isso, é um bom modelo para estudar como a radiação funciona.

Passo 3

Agora, sobre a emissão de radiação pelo corpo negro. Quando um corpo negro está em uma certa temperatura, ele emite radiação de forma contínua. A quantidade e a frequência dessa radiação dependem da temperatura do corpo. Pra entender isso, precisamos conhecer a Lei de Planck.

Passo 4

A Lei de Planck nos dá a distribuição da intensidade da radiação emitida pelo corpo negro em função da frequência. A fórmula é:
Onde:
  • é a intensidade da radiação,
  • é a frequência,
  • é a temperatura,
  • é a constante de Planck,
  • é a velocidade da luz,
  • é a constante de Boltzmann.
Essa fórmula mostra como a radiação emitida varia com a frequência e a temperatura.

Passo 5

Além da Lei de Planck, temos outros pontos importantes como a Lei de Wien, que nos diz em que frequência a radiação emitida pelo corpo negro é máxima, e a Lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a potência total emitida com a quarta potência da temperatura.

Passo 6

Resumindo, o corpo negro é um modelo teórico que absorve toda a radiação que chega e emite radiação de acordo com sua temperatura. O mecanismo de emissão é explicado pela interação das partículas no corpo com a radiação, seguindo as leis da física quântica e da termodinâmica.

Resposta

Um corpo negro é um objeto teórico que absorve toda a radiação incidente sem refletir nada. Ele emite radiação de forma contínua cuja intensidade e frequência dependem da sua temperatura, seguindo a Lei de Planck. Esse mecanismo de emissão ocorre devido à interação das partículas no corpo com a radiação, conforme as leis da física quântica e termodinâmica.

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