LA FUNZIONE UNIVERSALE DEL CORPO NERO
OVVERO DOVE LA MATEMATICA AIUTA LA FISICA
un esempio di corpo nero: il Sole
UN PIZZICO DI TEORIA
Un corpo, investito da radiazione elettromagnetica, può trasmettere, riflettere, assorbire la radiazione elettromagnetica così come riscaldato ad una certa temperatura può a sua volta emettere radiazione elettromagnetica. In relazione a ciò per ogni corpo si possono definire due quantità : il potere assorbente A(ω,T) cioè la frazione di energia che un corpo è in grado di assorbire ad una certa frequenza f (rappresentata dalla grandezza ω=2πf ) e ad una certa temperatura T e il potere emissivo E(ω,T) cioè la frazione di energia emessa ad una certa temperatura T su una certa frequenza ω.
Era noto già dal secolo diciannovesimo che la funzione u(ω,T)=(E(ω,T) )/(A(ω,T) ) è la stessa per tutti i corpi quindi una funzione universale. Per un corpo nero che assorbe a tutte le frequenze A(ω,T)=1 quindi u(ω,T)= E(ω,T).
UN PIZZICO DI TEORIA
Dal grafico….
a) Osservando i grafici cosa puoi dedurre della funzione universale del corpo nero alle basse frequenze confrontata con la curva sperimentale di Planck?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
b) Osservando i grafici cosa puoi dedurre della funzione universale del corpo nero alle alte frequenze confrontata con la curva sperimentale di Planck?
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
e adesso dimostriamo…..
a) Sei in grado di dimostrare le tue congetture confrontando dapprima la legge di Planck con quella di Raleigh Jeans e successivamente la legge di Planck con quella di Wien?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
la funzione di Planck
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
b) Da un punto di vista della fisica sai dare una giustificazione?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------