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cuerpo negro

Un cuerpo negro es un objeto idealizado que absorbe toda la radiación y emite un espectro característico que depende solo de su temperatura.

Descripción

Un cuerpo negro es un objeto físico idealizado que absorbe toda la radiación electromagnética incidente, independientemente de la frecuencia o del ángulo de incidencia, y la reemite en un espectro que depende únicamente de su temperatura. Este espectro, conocido como espectro de Planck, es una curva continua con un pico característico que se desplaza hacia longitudes de onda más cortas a medida que aumenta la temperatura. El concepto es fundamental en física porque proporciona un punto de referencia universal para comprender la radiación térmica, desde el brillo de un metal caliente hasta la radiación cósmica de fondo de microondas.

Historia

El concepto fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1860, y la explicación teórica del espectro del cuerpo negro por Max Planck en 1900 marcó el nacimiento de la mecánica cuántica.

Cómo funciona

En un cuerpo negro perfecto, no se refleja ni se transmite radiación; toda la energía se absorbe y luego se reemite en equilibrio térmico. El espectro emitido se describe mediante la ley de Planck, que cuantifica la intensidad de la radiación en cada longitud de onda en función de la temperatura. Los objetos reales se aproximan a los cuerpos negros en diversos grados, y su emisividad (un factor entre 0 y 1) indica cuán cerca están del ideal. Las estrellas, incluido nuestro Sol, a menudo se aproximan como cuerpos negros para estimar sus temperaturas superficiales a partir de sus espectros.

En la práctica

Los modelos de cuerpo negro se utilizan en astrofísica para determinar las temperaturas estelares, en ingeniería para diseñar radiadores térmicos y sensores, y en metrología para calibrar termómetros y cámaras infrarrojas.

Dato curioso

La radiación cósmica de fondo de microondas, remanente del Big Bang, es el espectro de cuerpo negro más perfecto jamás medido, con una temperatura de 2,725 kelvin.

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