Pregunta sobre la luminosidad de una fuente radiante y su dependencia de la temperatura, y la participación del efecto Doppler

Hace unos días, repasé los capítulos sobre Radiación y Fotometría, estudiándolos a un nivel bastante elemental. Estudié la ley de desplazamiento de Wien y la dependencia del flujo luminoso de una fuente radiante en el flujo radiante total de la fuente y la distribución de longitud de onda. De estudiarlos, creo que al cambiar la temperatura de una fuente radiante, las luminosidades relativas de las diferentes longitudes de onda componentes de la radiación deben cambiar, por la siguiente razón: al cambiar la temperatura de la fuente, la densidad de energía de la radiación se redistribuye en todo el rango de las longitudes de onda componentes.

Ahora pido otro (no puedo decidir si tiene relación con el anterior o no)pregunta. Asumo un espacio de RI homogéneo, y supongamos que tiene un coeficiente de viscosidad notablemente alto. Supongamos que un meteoro pasa a través de este espacio a una velocidad muy, muy alta, lejos de un observador, de modo que el arrastre viscoso puede detener el meteoro a una distancia muy grande del observador, en reposo, en el origen (considerando solo sistema de coordenadas cartesianas bidimensional). Debido al efecto Doppler, el cambio de color de la radiación (emitida debido a la acción del arrastre viscoso sobre el meteorito, el consiguiente calentamiento, el consiguiente aumento de la temperatura) debe ser hacia el rojo, pero, debido a la ley de desplazamiento de Wien, el predominio de la longitud de onda involucrada en la radiación (aumento gradual en la luminosidad relativa, en la dirección de la región violeta --- aquí es donde supongo que podría estar la relación de la que hablé antes),

Mi pregunta ¿Es posible que durante el transcurso del viaje, el color de la radiación emitida por el meteoro, como lo nota el observador, sea blanco, debido a la compensación de longitud de onda por la ley de desplazamiento de Wien y el efecto Doppler?

Por favor, responda esta pregunta de la manera que le parezca más adecuada, para un estudiante de secundaria, sin mucho conocimiento sobre Mecánica Cuántica (supongo, ya que no sé qué más debería saber).

¿Está preguntando esencialmente si hay una tasa de cambio de temperatura que podría compensar el efecto Doppler observado?
¿Por qué aumenta la temperatura del meteoro en tu ejemplo? ¿Fricción?

Respuestas (1)

Hmph, esto tiene que ver con el espectro de radiación del cuerpo negro.

Perdón si me equivoco, pero por lo que entiendo, el meteoro se aleja del observador, pero va más lento.

La imagen observada se desplaza hacia el rojo, pero luego, al disminuir la velocidad, comienza a desplazarse hacia el violeta.

Inicialmente pensé que sería un simple cambio de tono; evitando así el blanco. Tampoco entiendo cómo se aplicaría la ley de desplazamiento de Wien (a menos que el meteoro esté lo suficientemente caliente como para brillar, alrededor de 1,000 Kelvin, debido a las partículas que causan fricción) en una situación en la que el meteoro se está moviendo.

Mi respuesta: si la ley de desplazamiento de Wien se aplica a esto, sí. Los colores cercanos al blanco existen dentro del espectro de radiación del cuerpo negro. Esto también es cierto (incluso con corrimiento al rojo; si el corrimiento al rojo se "desvanece" gradualmente, entonces es posible tener un color blanquecino, pero solo cuando la compensación de longitud de onda hecha por la ley de Wien es mayor; por lo tanto, el objeto debe estar más caliente).

Mira esto y la imagen de abajo:

http://phet.colorado.edu/sims/blackbody-spectrum/blackbody-spectrum_en.html

La simulación (use el enlace anterior) muestra los "valores de intensidad" relativos de los tres colores "primarios" de luz. Según la simulación, los "valores de intensidad" de los tres colores son casi iguales entre 5.000 y 6.000 Kelvin, produciendo el color blanco.

Ahora, la adición del corrimiento al rojo aumentaría el "valor de intensidad" del rojo. Por lo tanto, para que vuelva a estar en equilibrio entre los tres colores, el objeto debe estar más caliente.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/PlanckianLocus.png

Si me equivoco o no lo he explicado lo suficientemente bien, solo comenta y dime por qué. No me he encontrado con la ley de desplazamiento de Wien antes; debería haber sido más claro en el título de la pregunta.

Gracias.