• Asignatura: Física
  • Autor: alexeyclavijo79201
  • hace 8 años

Un cuerpo negro a 7 500k está constituido por una abertura de diámetro 0.050 0 mm, mirando hacia el interior de un horno. encuentre la cantidad de fotones por segundo que escapan por esa abertura con longitudes de onda entre 500 y 501 nm.

Respuestas

Respuesta dada por: tbermudezgomez28
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La cantidad de fotones por segundo que escapan por esa abertura es de

n = 1.3 * 10¹⁵ /s

Explicación paso a paso:

La Ley de Radiacion de Planck, da intensidad por onda de onda.

Datos:

h = 6.626*10⁻³⁴ J.s

Kb = 1.38 * 10⁻²³ J/°k

c = 3 *10⁸ m/s

T = 7500 °K

λ₂ = 501nm = 501*10⁻⁹m

λ₁ = 500nm = 500*10⁻⁹m

d = 0.0500nm = 5*10⁻⁵m

Tomando E para ser energía fotonica y n para ser el numero de fotones emitidos cada segundo. Multiplicamos por área y gama de valor de onda para tener energía por tiempo dejando el agujero:

P =nE = nhf

P = [2πhc²(λ₂ - λ₁)π(d/2)²] / [(λ₂+λ₁ / 2)⁵(e^(2hc/[(λ₂+λ₁)KbT -1)]

Donde:

E = hf = 2hc / (λ₂+λ₁)

Siendo así tenemos que:

n =P/E

n = [8π²cd²(λ₂ - λ₁)] / [(λ₂+λ₁ )⁴(e^(2hc/[(λ₂+λ₁)KbT -1)]

Sustituyendo los valores

(Llamaremos X a e^(2hc/[(λ₂+λ₁)KbT  y resolvemos aparte para no colapsar la ecuacion)

n = [8π²((3 *10⁸ m/s)(5*10⁻⁵m)²(1*10⁻⁹m] / [(1001*10⁻⁹m)⁴( X -1)]

n = (5.9*10¹⁶/s) / (X -1)   .:.

X = e^(2*6.626*10⁻³⁴ J.s*3 *10⁸ m/s/[(1001*10⁻⁹m)*1.38 * 10⁻²³ J/°k*7500 °K

X = e³'⁸⁴            .:. sustituimos el valor de X

n = (5.9*10¹⁶/s) / (e³'⁸⁴-1)

n = 1.3 * 10¹⁵ /s

Respuesta dada por: hernandezfraniamarce
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