RADIACION DE UN CUERPO NEGROAUTOR: GARRIDO ROMERO, MARIBEL. Estudiante de la escuela de ingeniera de materiales facultad de ingeniera de la universidad nacional de Trujillo.I. RESUMENEn el siguiente informe que se realiz sobre radiacin de un cuerpo negro en el cual se determin la constante de boltzmann y se aprendi a manejar los equipos.Se hizo sus respectivas mediciones con el ampermetro (0.1 A), luxmetro (0.1 Lux), Voltmetro (0.1 V); usando una fuente de tensin elctrica y todos estos conectados por cables de conexin.

II. OBJETIVO Determinar la constante de boltzmann. Aprender a manejar los equipos.

III. FUNDAMENTO TERICOUn cuerpo negro es un objeto terico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energa radiante que incide sobre l. Nada de la radiacin incidente se refleja o pasa a travs del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema fsico idealizado para el estudio de la emisin de radiacin electromagntica. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiacin de cuerpo negro.Todo cuerpo emite energa en forma de ondas electromagnticas, siendo esta radiacin, que se emite incluso en el vaco, tanto ms intensa cuando ms elevada es la temperatura del emisor. La energa radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no slo aumenta la energa emitida sino que lo hace a longitudes de onda ms cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.

Fig. 1: esquema ideal del cuerpo negro, Cualquier radiacin incidente sobre El pequeo orificio es absorbido Finalmente por la cavidad

La ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro emite radiacin trmica con una potencia emisiva hemisfrica total (W/m) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura:E = T o P=A .. (1)Donde T: es la temperatura efectiva, es decir, la temperatura absoluta de la superficie : es la constante de Stefan-Boltzmann: = 5,67* K^4} w: es 1 para cuerpos negrosEsta potencia emisiva de un cuerpo negro (o radiador ideal) supone un lmite superior para la potencia emitida por los cuerpos reales.La potencia emisiva superficial de una superficie real es menor que el de un cuerpo negro a la misma temperatura y est dada por: Ley de ohm V= IR .. (3)P=VI ... (4)

Donde: V: voltaje (A) I: Corriente (A) P: Potencia

R= . (5)Donde: = 3.4 C = 9

IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS.

FIG2. Fuente de tensin elctrica-elemento activo que es capaz de generar una diferencia de potencia o proporcionar una corriente elctrica para que los circuitos funcionen

fig3. Voltmetro: Instrumento que sirve Fig4. Luxmetro : instrumento de medicin para medir diferencia de potencial que permite medir simple y rpidamente la (0.1 V) (0.1 Lux)

Fig5. Amperimetro: Instrumento q se Fig6. Foco: Dispositivo que produce luz utiliza para medir la intensidad de corriente mediante el calentamiento por efecto de que esta circulando por un circuito elctrico joule. (0.1A)

V. PROCEDIEMIENTO y DATOSPROCEDIMIENTO 1 Verificamos que todos los materiales e instrumentos funcionen, estn en buen estado y conectados correctamente.2 verificamos que a las dos fuentes de tensiones estn en serie.3 encendemos las dos fuentes, el voltmetro, el ampermetro, y el luxmetro.4giramos la llavecita que permite que el foco vaya aumentando su intensidad de la luz y tomamos los datos que arrojan el voltmetro, el luxmetro y el ampermetro.

DATOS:TABLA N 1 datos que se obtuvieron tomando los datos de voltmetro luxmetro y ampermetro.N V(V) I (A)L (LUX)

19.1 0.10.160.10.40.1

212.20.10.180.12.60.1

315.30.10.200.13.50.1

418.30.10.220.120.50.1

521.40.10.240.141.20.1

624.40.10.260.173.60.1

727.40.10.280.1117.00.1

830.40.10.290.11760.1

933.40.10.320.1252.60.1

1036.20.10.310.1343.80.1

1139.30.10.320.14610.1

1242.30.10.330.16000.1

1345.30.10.360.17880.1

1448.40.10.380.19540.1

1551.50.10.390.111610.1

1654.40.10.400.113960.1

1757.40.10.410.116480.1

VI. PROCESAMIENTO Y ANALISIS. Utilizando la ecuacin (3) V= IR, para hallar las resistencias.

R= = R = 56.87 0.1 Para encontrar las potencias reemplazamos los datos obtenidos de la tabla 1 en la ecuacin 4

P= V*I = 91.016 P= 1.456 w 0.1

Para poder encontrar la temperatura reemplazamos los valores en la ecuacin 5.

R=

56.87 A = 9

= 1299.9 K

TABLA N2 . Resultados obtenidos de las operaciones anteriores con los datos de la tabla N1

NR() 0.1P(W) 0.1 T (k) 0.1

156.871.4561299.9

267.772.1961528.5

376.503.0601711.5

483.324.0331854.5

589.175.1361977.1

693.856.3942075.2

797.867.6722159.3

8104.838.8162305.4

9107.7410.3442366.4

10113.1311.5842479.4

11119.0912.9642604.4

12123.7115.1552701.2

13125.8316.3082745.7

14127.3718.3922777.9

15132.0520.0852876.1

16136.0021.1762958.9

17140.0023.534342.7

GRAFICA N1. Grafica obtenida por los datos calculados de la temperatura y la potencia

VII. CONCLUSIONES Se concluye que la temperatura es directamente proporcional con la temperatura. Se Conoci Mas Sobre El Tema De La Constante De Stefan-Boltzmann VIII. RECOMENDACIONESa) Se debe tener especial cuidado en el montaje del circuito. Si se conecta un multmetro con el mando en modo de ampermetro pero con las clavijas en bornes de volt-metro (o al revs) daar el aparato. b) No sobrepasar NUNCA los 12 V en la lmpara. Aunque la fuente puede suministrar ms, la sobretensin acortara sensiblemente la vida dl foco.IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/negro/experiencia/experiencia.htm VISTO EL 26/09/13 http://www.slideshare.net/MarxSimpson/radiacion-de-cuerpo-negro VISTO EL 26/09/13