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0:00Hola Bienvenidos a Antonio
0:02profe sabías que todo lo que nos rodea
0:05emite
0:06radiación desde el sol hasta un pedazo
0:09de metal caliente cada objeto emite luz
0:12según su temperatura hoy vamos a
0:14descubrir Qué es la radiación del cuerpo
0:17negro por qué es clave para entender la
0:19física moderna y cómo cambió nuestra
0:22comprensión del universo
0:26[Música]
0:29[Aplausos]
0:33bien Qué es un cuerpo negro en física
0:37llamamos cuerpo negro a un objeto ideal
0:40que absorbe toda la radiación
0:41electromagnética que recibe y en
0:44equilibrio térmico emite radiación solo
0:46en función de su temperatura no refleja
0:49ni transmite luz solo emite aquí por
0:52ejemplo tenéis una animación en la que
0:54vemos la Gráfica de densidad de potencia
0:58emitida por un cuerpo
1:00en función de la
1:02temperatura si aumentamos la temperatura
1:05la intensidad emitida aumenta Y si
1:09disminuimos la temperatura la intensidad
1:12representada por el áre bajo por el área
1:14bajo la curva
1:16disminuye ejemplos de cuerpos negros
1:18casi perfectos en la naturaleza incluyen
1:21el sol y el fondo cósmico de
1:24microondas bien el espectro del cuerpo
1:27negro y la liide
1:28plan a medida que un cuerpo negro se
1:31calienta emite radiación en diferentes
1:35longitudes de onda como estamos viendo
1:37en esta gráfica en el eje x tenemos la
1:41longitud de onda y vemos que está
1:42emitiendo radiación de muchas longitudes
1:46de onda
1:47distintas este gráfico se llama espectro
1:51del cuerpo negro y sigue la famosa ley
1:54de plan como podemos ver en esta
1:57animación cuando la temperatura aumenta
2:00o sea aquí tenemos por ejemplo Una
2:01temperatura de
2:043750
2:05Kelvin cuando aumentamos la temperatura
2:08por ejemplo ahora Estamos en 5900
2:11Kelvin la intensidad de la radiación
2:15aumenta O sea la curva se hace más alta
2:18aquí tenemos 2500 2600 Kelvin conforme
2:22vamos aumentando la
2:23temperatura vemos como la intensidad de
2:27la radiación aumenta
2:30y Otro aspecto muy interesante que
2:32ocurre es si os fijáis aquí Este es el
2:36máximo Pues cuando aumentamos la
2:40temperatura el pico se desplaza hacia la
2:43izquierda hacia el
2:46ultravioleta esto no lo pudo explicar la
2:49física clásica pero sí plan porque
2:53introdujo ideas cuánticas la primera
2:55idea cuántica lo que nos viene a decir
2:58es que la energía no se transmite de
3:00forma continua O sea la energía no se
3:02emite de forma continua sino en forma de
3:04Pequeños paquetes de energía que llamó
3:08Cuántos esta ecuación nos dice Cuánta
3:11energía se emite en cada longitud de
3:13onda a una temperatura dada pero hubo
3:16otras ecuaciones Como por ejemplo la ley
3:18de bien la ley de desplazamiento de bien
3:21nos dice que la longitud de onda del
3:24pico de emisión de un cuerpo negro
3:26estamos hablando de la longitud de onda
3:28De este pico está relacionada con la
3:32temperatura en esa ecuación ya habéis
3:35visto que cuando en frío el pico se
3:37mueve hacia colores rojizo y cuando
3:40caliento el pico se mueve hacia valores
3:42azulados violetas bien pues la ecuación
3:46de desplazamiento de bien te dice que la
3:48lda máxima es igual a la B partido de la
3:51temperatura absoluta donde B es la
3:54constante de bien con esta ecuación
3:58podemos calcular
4:00la temperatura a la que está cualquier
4:02cuerpo caliente Como por ejemplo una
4:05estrella por eso sabemos que las
4:08estrellas frías que están en torno a los
4:113000 Kelvin pues se ven rojizas Lo
4:15podéis ver aquí las estrellas como el
4:19sol se ven de un color amarillento y las
4:23estrellas más calientes como sirio que
4:26está en torno a los 10000 Kelvin se ven
4:29azuladas luego el color de las estrellas
4:33nos está indicando la temperatura a la
4:37que se encuentra esta estrella otra ley
4:40que se que se usó para intentar explicar
4:44estas gráficas y la radiación del cuerpo
4:46negro es la ley de Stefan botman la ley
4:50de Stefan botman nos dice que la energía
4:53total radiara por un cuerpo negro es
4:56proporcional a la cuarta Potencia de su
4:59temperatura absoluta aquí tenéis la
5:02ecuación de Stefan bolman que nos dice
5:04que la potencia emitida es igual a una
5:05constante por la temperatura elevada a
5:07la cuarta potencia lo que significa que
5:11si duplicamos la temperatura de un
5:12cuerpo negro la energía que emite
5:14aumenta 16 veces vamos a verlo esto con
5:17un ejemplo imaginaros que estamos por
5:21ejemplo a 3000 Kelvin 3050 Kelvin vale
5:25la potencia emitida queda representada
5:27por el área que hay bajo esta curva
5:30si duplicamos la temperatura o sea si
5:33pasamos de 3000 Kelvin a 6000
5:39Kelvin la energía emitida se ha
5:42aumentado 16 veces ahora es 16 veces
5:45mayor Esto es lo que nos dice la
5:48ecuación de Stefan bolman o la ley de
5:52Stefan
5:53bman bien la radiación del cuerpo negro
5:56no fue explicada hasta que llegó plan e
5:59introdujo ideas cuánticas eh hubo una
6:02gran crisis de la física clásica y el
6:05surgimiento de una nueva ciencia que era
6:07la mecánica cuántica antes de plan la
6:10física clásica no podía explicar el
6:12espectro del cuerpo negro esta gráfica
6:14que estamos viendo aquí y se predecía
6:16que a altas frecuencias o sea cuando nos
6:19acercamos hacia la izquierda en esta
6:21tabla longitudes Honda más pequeñas y
6:23altas frecuencias la energía que se
6:26emitía tendía infinito y esto se llamó
6:30catástrofe del ultravioleta y obviamente
6:33era una predicción incorrecta de la
6:35física clásica Max plan solucionó esto
6:39proponiendo que la energía no era
6:41continua sino que se emite en pequeños
6:43paquetes de energía llamados cuantos y
6:45esto dio origen a la mecánica cuántica
6:48bien hoy hemos visto có la radiación del
6:51cuerpo negro nos ayuda a entender desde
6:53el color de las estrellas hasta el
6:55origen de la mecánica cuántica Te
6:58gustaría ver más vídeos sobre estos
6:59temas déjamelo en los comentarios No
7:02olvides suscribirte a Antonio profe y
7:03activar la campanita para más vídeos de
7:06física y química nos vemos en el próximo
7:08vídeo un abrazo