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O que é um corpo negro ?

15-04-2011 09:30

 

Corpo negro

 

Um corpo negro é definido , como o meio ou sbstância  que absorve  toda radiação  incidente  sobre ele, independentemente   do comprimento de onda , direção  de incidência  ou estado de polarização  . Nenhuma parte  da radiação  incidente é refletida ou transmitida .

 Para você entender  esse conceito , imagine  um corpo  isolado do seu meio externo , com paredes  isolantes . Como não trocas  com o meio externo, diz-se que  o corpo se encontra  em equilíbrio termodinâmico, isto é , encontra-se em :

1) Equilíbrio térmico :  Não há gradientes de temperaturas . A  temperatura  do corpo é constante e homogênea .

2) Equilíbrio  mecânico : Não há forças  líquidas ou  tensões, ou seja, a pressão é constante em todas as partes do corpo .

3)  Equilíbrio radiativo :  O campo de radiação dentro do corpo é constante , ou seja, o fluxo de radiação que entra  no corpo é igual ao que sai  .

4) Equilíbrio químico : As taxas de todas as reações químicas são balanceadas  por suas  reações inversas , tal que  a composição química  é a mesma  em todo o corpo .

  Suponha agora que esse corpo  possui uma pequena abertura  em sua parede . Toda a radiação  incidente  nesta abertura  é absorvida , visto que  a probabilidade  de ser refletida dentro do corpo  de forma a voltar , pelo mesmo orifício  é muito pequena .  Por essa razão , a abertura  é perfeitamente  absorvedora ou `´ negra`´ .  A radiação  que sai  pela  abertura alcançou o equilíbrio térmico  com o material   que constitui o corpo . Essa radiação  emitida  pela abertura  é denominada radiação do corpo negro e tem as seguintes caracterísitcias:

a) é isótropica

b) não-polarizada

c) independe  da constituição  e da forma  do corpo  e mquestão

d) depende apenas  da temperatura  do corpo  e d ocomprimento  de onda da radiação  .

 Um corpo negro  também  emite radiação , mas,  neste caso,  a emissão  é perfeitamente  térmica e descrita  por uma  lei bem conhecida da física: a lei de Planck . Esta lei  nos diz  como  é distribuída a densidade de energia  de um corpo , a uma dada temperatura, em função  de um outro parâmetro que pode ser a frequência  . Esta distribuição  recebe o nome de espectro de corpo negro .

  Um corpo negro  ideal é aquele  que absorve  toda a  radiação incidente .

 

 

 

 


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