Radiazione di corpo nero (blackbody radiation)
Corpo nero: “oggetto” che assorbe tutta la radiazione incidente, indipendentemente dalla sua lunghezza d’onda: 𝑎 =
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑎𝑠𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑡𝑎𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒
= 1
Legge di Wien: 𝜆
𝑚𝑎𝑥∼
𝑇1Legge di Stefan: 𝐼 (
𝑚𝑊2) = 𝜎 𝑒 𝑇
4, con e= emissività = a.
Per corpo nero, essendo a=1, si ha e =1, 𝐼 = 𝜎 𝑇
4, legge universale, indipendente
dalle caratteristiche del corpo.
Esempio di corpo nero: il sole
Legge di Wien : la densità di energia u di un corpo nero a temperatura T (𝑢(𝜆)
𝑇)
dipende da una funzione di 𝜆𝑇 : 𝑢(𝜆)
𝑇=
𝑓(𝜆𝑇)𝜆5Equazione di Rayleigh-Jeans (classica): 𝑢 (𝜆)
𝑇=
8𝜋 𝐾𝑇𝜆4
Equazione di Planck (“quantistica”): 𝑢(𝜆)
𝑇=
8𝜋ℎ𝑐𝜆5 1𝑒𝑘𝜆𝑇ℎ𝑐−1
Onde elettromagnetiche
Onde longitudinali (es. meccaniche) e onde trasversali (es. onde elettromagnetiche)
Onde stazionarie (standing waves) 𝐸 = 𝐸
0𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 − 𝜔𝑡) + 𝐸
0𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 + 𝜔𝑡)
= 2𝐸
0𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥)cos (𝜔𝑡)
P= pressione
X
Effetto fotoelettrico
𝐸(𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒) = ℎ𝜐
𝐸
𝐾(max) = ℎ𝜈 − 𝑊, frequenza di soglia (nessuna emissione per 𝜈 < 𝜐
0) 𝜐
0=
𝑊ℎ