Esta pregunta es una continuación de mi pregunta anterior; ¿En qué condiciones se puede aproximar un cuerpo a un cuerpo negro? .
Esta pregunta también se trata de una parte específica de una respuesta dada a esta pregunta sobre ¿ Por qué es visible un cuerpo negro?
En parte de la respuesta @anna v escribe:
Un cuerpo negro perfecto en equilibrio con la temperatura circundante estará absorbiendo radiación incidente y emitiendo radiación de cuerpo negro de acuerdo con las escalas de temperatura de esta radiación. A temperaturas donde nuestros ojos pueden existir lo percibimos como negro, porque . Solo vemos reflejos de luz visible en los cuerpos, no su radiación de cuerpo negro.
Tenga en cuenta que esta explicación no explica por qué "estas son frecuencias infrarrojas" y no en la región visible. Que es lo que me gustaria saber.
Así que leí otras preguntas y respuestas en este sitio y, en esta pregunta sobre Si un cuerpo negro es un absorbente perfecto, ¿por qué emite algo?
En una respuesta, @Alfred Centauri escribe:
Un cuerpo negro en equilibrio térmico emite más energía que cualquier otro objeto (cuerpo no negro) en el mismo equilibrio térmico ya que absorbe más energía.
Imagine varios objetos diferentes, incluido un cuerpo negro, en un horno y en equilibrio térmico. El cuerpo negro 'brillará' más que los otros cuerpos.
Entonces, de acuerdo con esta respuesta, los cuerpos negros en equilibrio térmico son visibles.
Quería verificar esto, así que miré esta otra pregunta, Cuerpos negros y apariencia negra.
En respuesta a la pregunta @Yaman Sanghavi escribe
Para que un cuerpo negro se vea blanco, tendrá que emitir longitudes de onda correspondientes a la región visible con intensidades casi iguales porque la luz blanca está compuesta de colores visibles pero con intensidades IGUAL de todos los colores.
En todas las 3 citas anteriores (y creo en la totalidad de sus respuestas) estaban hablando de un cuerpo negro en equilibrio térmico con su entorno.
Ahora, a todos nos enseñaron desde una edad temprana que todo objeto con una temperatura superior al cero absoluto emitirá radiación electromagnética. Lo que me gustaría saber es por qué un cuerpo negro en equilibrio térmico con su entorno emitirá en el infrarrojo (y ultravioleta, etc.) y no en la región visible.
O, si lo prefiere, ¿por qué no habrá una pequeña cantidad de color visible en el cuerpo negro ya que (como se menciona en la tercera respuesta) la intensidad de la región visible emitida será muy baja?
Creo que su confusión se debe a que los autores de los comentarios que dicen que solo se emiten longitudes de onda no visibles están usando una abreviatura para "detectablemente emitido".
Como se puede ver en muchas fuentes, como Wikipedia , un espectro de cuerpo negro es continuo en todas las longitudes de onda y alcanza un valor máximo diferente según la temperatura. Como dice Anna V, para las temperaturas a las que existen los ojos humanos, el pico está en la región infrarroja. Si bien hay emisión en la región de luz visible, es demasiado débil para que nuestros ojos la detecten.
Lo que me gustaría saber es por qué un cuerpo negro en equilibrio térmico con su entorno emitirá en el infrarrojo (y ultravioleta, etc.) y no en la región visible.
La mayor parte de la radiación sale en frecuencias cercanas , dónde . si te conectas , Resolver , y luego convertir a una longitud de onda , usted obtiene
"por qué un cuerpo negro en equilibrio térmico con su entorno emitirá en el infrarrojo (y ultravioleta, etc.)". Esto no es verdad.
Los radiadores de cuerpo negro emiten radiación con un espectro que sigue la función de Planck . Si el cuerpo negro está lo suficientemente caliente, emitirá grandes cantidades de radiación en la parte visible del espectro. El Sol, que se aproxima a un cuerpo negro, es un contraejemplo obvio para el título de su pregunta, y tiene una temperatura efectiva de aproximadamente 5800 K y un espectro que alcanza un máximo de aproximadamente 550 nm.
Lo que es cierto es que el pico de la función de Planck se produce en longitudes de onda más largas para temperaturas más frías (conocida como la ley de Wien ), de modo que los cuerpos negros por debajo de unos 2000 K emiten una fracción insignificante de su radiación en la parte visible del espectro.
RESPLANDOR
DavidH