Radiacion de Cuerpo Negro

Manuel Alberto Martınez Ruız

20 de mayo de 2014

Benemerita Universidad Autonoma de Puebla Facultad de Ciencias FısicoMatematicas, Avenida San Claudio y 18 Sur, C. U. 72570 Puebla,pue, Mexico.

Fısica contemporanea con Laboratorio.Dr. Oscar Mario Martınez Bravo.

Resumen

Utilizando el cubo de Leslie y un multımetro se estudiaron las propie-dades reflexivas y absorsivas de diferentes superficies, ası como tambien laradiacion emitida por distintas superficies a la misma temperatura, paraver la dependencia de una respecto de la otra.

1. Objetivos

Determinar la dependencia de radiacion emitida por diversas superficies deacuerdo a su temperatura y sus propiedades reflexivas.

2. Introduccion

La superficie de un cuerpo emite energıa de naturaleza electromagnetica, laemisividad de una Superficie varıa segun su naturaleza quımica, textura, etc.El valor maximo de emisividad es 1; un objeto que tiene este valor recibe elnombre de cuerpo negro. Aparte de esta energıa radiante denominada radiaciontermica, el cuerpo puede emitir otras radiaciones de caracter electromagnetico(rayos X,emisoras de radio, TV, etc.). A temperaturas ordinarias la radiaciontermica emitida por uncuerpo negro no es visible porque la energıa se concentraen la region infrarroja del espectro electromagnetico. Al irse calentando el cuerpola concentracion de la energıa se desplaza hacia longitudes de onda mas cortas.Entre 600 y 700 C, aparece ya suficiente cantidad de energıa en el espectrovisible para que el cuerpo brille con un color rojo oscuro. A temperaturas aunmas elevadas, se hace rojo brillante, e incluso rojo blanco”. El experimento serealizo para poder comprobar dicha dependencia.

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3. Arreglo experimental y procedimiento

Utilizando el equipo Pasco TD-8554 se precalento la lampara interior delcubo por cuarenta minutos, despues se vario la intensidad de calentamiento delcubo, esperamos al equilibrio termico y con el sensor se radiacion Pasco TD-8553se midio la radiacion emitida por cada cara del cubo, las cuales eran negra, blan-ca, aluminio pulido y aluminio palido, considerando una temperatura constantepara las 4 caras (figura 1) ella se midio con ayuda de un multımetro midiendola resistencia en las dos salidas de la parte inferior del cubo, donde tambien seencuentra una tabla que relaciona la resistencia medida con la temperatura delfilamento, la tabla de relaciones se muestra en la figura 2.

figura 1: Arreglo experimental

figura 2:relacion resistencia-temperatura

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4. Resultados

Para 4 intensidades diferentes aplicadas a nuestra lampara dentro del cubose registro la temperatura en funcion de la resistencia y para las 4 superficiesmedimos la cantidad de radiacion emitida, luego tabulamos nuestros datos. Parauna intensidad de 5 y 6.5 los resultados se muestran en la tabla 1:

tabla 1: radiacion en funcion de la temperatura para intensidades 5 y 6.

Para una intensidad de 8 y la maxima de 10, los resultados se muestran enla tabla 2.

tabla 2: radiacion en funcion de la temperatura para intensidades 8 y 10.

5. Conclusiones

De nuestros resultados podemos comprobar varios hechos, el primero es quesin importar la naturaleza de la superficie estudiada, mientras mayor sea sutemperatura mayor sera la radiacion emitida, el segundo hecho que se resaltaes que una superficie blanca y una superficie negra emiten casi la misma ra-diacion a la misma temperatura. Finalmente y lo mas importante es que lassuperficies que permiten una mayor reflexion de luz incidente son las que menosradiacion transmiten al aumentar su temperatura, mientras que los materialesno reflejantes son los que emiten mas radiacion al aumentarsele.

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6. Bibliografıa

-http://www.pasco.com/productmanuals/Radiation−Sensor−Manual−TD − 8553.pdf

-http://mural.uv.es/ferhue/2o/labter/p11radiaciontermica.pdf

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