Uno dei risultati sperimentali che più ha attirato l'attenzione degli scienziati alla fine del XIX secolo è stato lo studio della luce emessa dai corpi quando sono molto caldi, come "ferro rovente" o anche un carbone in brace. I fabbri dell'epoca sapevano già che quando il ferro diventava rosso, la sua temperatura era di circa 1.000 K, rendendo più facile il lavoro.
Per studiare la luce emessa dai corpi caldi, è stato proposto un modello in cui l'idea era di eseguire calcoli solo sulla radiazione prodotta dall'agitazione termica del corpo. Un tale corpo dovrebbe assorbire tutta la radiazione che lo ha raggiunto, non potendo rifletterlo. Quindi, il corpo dovrebbe essere completamente nero, da cui il nome del modello: radiazione del corpo nero.
Guardando al passato, tenendo conto di ciò che sappiamo oggi, possiamo affermare che lo studio della radiazione del corpo nero segna l'emergere di Meccanica quantistica.
Per prima cosa, dobbiamo davvero capire cos'è la radiazione del corpo nero. Quando riscaldiamo un corpo, questo inizia a emettere radiazioni elettromagnetiche. Quindi, possiamo dire che lo spettro di questa radiazione dipende dalla temperatura corporea. Ad esempio, la fornace di un'industria siderurgica o il sole producono radiazioni per agitazione termica. Se osserviamo i carboni incandescenti, vedremo effettivamente la radiazione del corpo nero proveniente da un corpo a temperatura molto elevata.
lampada a filamento
Un esempio di radiazione del corpo nero che abbiamo nella vita di tutti i giorni è la lampada a filamento. Quando una corrente elettrica passa attraverso il filamento della lampada, si riscalda per effetto Joule e si comporta praticamente come un corpo nero. Quando la temperatura si avvicina a 2000 K, parte dell'energia viene emessa sotto forma di luce visibile, che viene utilizzata per l'illuminazione. Tuttavia, una buona parte dell'energia termica viene emessa nello spettro infrarosso e non viene utilizzata nell'illuminazione.
Per aumentare l'efficienza luminosa di una lampada elettrica, è necessario aumentare la temperatura del filamento. Affinché possa produrre luce simile alla luce solare, il filamento deve funzionare a una temperatura simile alla superficie del Sole, che è di circa 5.700 K. Il tungsteno utilizzato per realizzare i filamenti delle lampade ha una temperatura di fusione di 3137 K.
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di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Squadra scolastica brasiliana
Fisica moderna - Fisica - Brasile Scuola
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SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Radiazione del corpo nero"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
