Esta es una recopilación de exámenes resueltos de Historia General de la Ciencia Segunda Prueba Presencial e Historia de la Ciencia II.
Están basados en mis lecturas del libro básico de la asignatura y de otros apuntes útiles que he encontrado en Ferrán Mir y Solo apuntes. Cuando se indica una página se refiere al libro de Historia de la Ciencia de Solís y Sellés.
Lo exámenes pueden consultarse en el sitio del Centro Asociado de Calatayud. Este sitio es también muy interesante.
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Parte anterior.
2007. Junio. Segunda Semana.
1 ¿Qué es un “cuerpo negro”? ¿Qué hipótesis formuló Plank para explicar la composición de la radiación de un cuerpo de este tipo?
Es un cuerpo ideal, capaz de absorber todas la radiaciones (por eso es negro) y también de emitirlas si no se calentaría indefinidamente. Las radiaciones son electromagnéticas, de todas las frecuencias. La radiación es más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor, en este caso el cuerpo negro.
En la práctica se puede aproximar por una cavidad de paredes negras. Dependiendo de la temperatura del cuerpo, la radiación de la cavidad presentará una distribución determinada de las distintas frecuencias. Se puede representar por un gráfico con frecuencia en abscisas e intensidad en ordenadas.
La energía radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a frecuencias inferiores a las de la luz visible. Al elevar la temperatura no sólo aumenta la energía emitida sino que lo hace a longitudes de onda más cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta.
De acuerdo con las predicciones del electromagnetismo clásico, un cuerpo negro ideal en equilibrio térmico debía emitir energía en todos los rangos de frecuencia; de manera que a mayor frecuencia, mayor energía.
Sin embargo, los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.
Este fue uno de los primeros indicios de que existen problemas irresolubles en el marco de la física clásica. La solución a este problema fue planteada por Max Planck en 1900, con lo que se conoce ahora como Ley de Planck. Ese momento, se considera como el principio de la Mecánica cuántica.
Plank propuso que el cuerpo negro está compuesto de muchos micro-osciladores de frecuencia fija, que emite quanta de luz, de longitud de onda fija.
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El propósito de este blog es ayudar a los alumnos de esta carrera publicando exámenes resueltos de las asignaturas más difíciles. Las respuestas que doy son fruto de mi trabajo personal y pueden ser incompletas o tener errores. Si es así, avísame con un comentario. Gracias.
