Física Moderna Longitud de onda
Suponga que una estrella gigante tiene una temperatura de 6872 K en su superficie y es 497 veces el diámetro de nuestro Sol. Si consideramos que la estrella irradia como un cuerpo negro ideal calcule:
- La longitud de onda a la que irradia con máxima intensidad.
- Si la estrella irradiara toda esta energía en la longitud de onda de máxima intensidad, ¿cuántos fotones por segundo irradiaría? Para lo anterior tenga en cuenta que la potencia total es igual a la cantidad de fotones (𝑁) emitidos por segundo multiplicado por la energía de cada fotón, es decir,𝑃=𝑁𝐸.
Me pueden colaborar por favor con este ejercicio de Física Moderna.
1 respuesta
1) Longitud de onda que irradia con máxima intensidad:
(Lambda) max. X T = 2.898 X 10^-3 mK... Ley de Wien.
(Lamba) max. = 2.898 x 10^-3 mK / 6872 K = 4.217 X 10^-7 m = 4217 Angstrom.
2) Potencia total emitida = (Nro. Fotones emitidos/ tiempo) x energía de cada fotón
Energia de cada foton = constante de Plank x frecuencia = 6.55 x 10^-34 Js x c/lambda =
6.55 x 10^-34 x 3 x 10^8 / 4217 x 10^-10 = 4.6597 x 10^-19 Joules. Supuesta toda la energía emitida a la longitud de onda hallada arriba...
La potencia total irradiada por esa estrella gigante la podes estimar a partir de:
Potencia total = (sigma) x Superficie del cuerpo x T^4 ............(sigma = Constante de Stefan Boltzmann= 5.67 x 10^8 W/ m^2 K^4).
Teniendo la estrella 497 veces el diámetro del Sol la superficie radiante en este caso seria:
Superficie radiante de la Estrella = pi x 497 diám Sol ^2 = 3.14 x 497 x (1.3914 x 10^9 m)^2 = Superficie radiante de la estrella = 3021.3 x 10^18 m^2
Luego Potencia irradiada = ( 5.67 x 10^8 W/ m^2 K^4) x (3021.3 x 10^18 m^2) x (6872 K)^4
A esta altura te dejo el resto de estos cálculos a vos. Averiguas así la Potencia total irradiada.
Finalmente aplicarias ....Potencia total irradiada= (Nro. fotones emitidos/ tiempo) x energía de cada fotón = (Nro. Fotones emitidos/ tiempo) x (4.6597 x 10^-19 Joules.)
Y de aquí despejas lo que te están pidiendo..= (Nro. fotones emitidos/ tiempo)
Muchas gracias Sr. Alberto Buscapolos resolviendo el ejercicio lo entendí muy bien. Le quedo muy agradecido por su magnífica colaboración
De nada. Suerte .
