Cuerpos negros y apariencia negra.

Sé que un cuerpo negro es un objeto que absorbe todas las longitudes de onda de la luz y también emite todas las longitudes de onda de la luz, pero si emite todas las longitudes de onda de la luz, ¿por qué parece negro, ya que todas las longitudes de onda combinadas parecen blancas?

Además, con las estrellas, sé que se supone que son cuerpos negros, pero ¿aparecen de cierto color solo porque emiten más de una longitud de onda que cualquier otra?

Editar: mirando el enlace en los comentarios, entiendo por qué los cuerpos negros no tienen que ser negros, pero ¿qué significa que algo sea de color negro, como un radiador negro? ¿La pintura negra es un cuerpo negro?

Respuestas (1)

Un cuerpo negro no necesita ser de color negro. Cuerpo negro significa un cuerpo que ABSORBE completamente todas las longitudes de onda.

Esto da lugar a dos conclusiones:

  1. Un cuerpo negro no refleja ninguna luz. Un espejo no puede ser un cuerpo negro porque cuando haces brillar un haz de luz sobre un espejo, no lo absorbe por completo, porque refleja algunas longitudes de onda.
  2. Un cuerpo negro no puede ser un objeto transparente. Porque cuando haces brillar un haz de luz sobre un objeto transparente, no lo absorbe, sino que permite que lo atraviesen algunas longitudes de onda.

Ahora, considere una situación en la que tiene un cuerpo negro a la luz del sol. De acuerdo con nuestra definición, absorberá todas las longitudes de onda provenientes del sol. Decir que absorbe esas longitudes de onda, significa que está absorbiendo su energía. De acuerdo con la ley de Kirchhoff, un cuerpo que tiene una temperatura finita emitirá TODAS las longitudes de onda de radiación, pero las longitudes de onda en sí mismas pueden ser de diferentes intensidades, como que el rojo se emite con más intensidad que el azul. La longitud de onda que se emita con mayor intensidad será el color de ese cuerpo y llamaré a esa longitud de onda "longitud de onda máxima intensa".

  1. Si esa longitud de onda intensa máxima se encuentra en la región visible, entonces el cuerpo negro tendrá algún color visible como azul o rojo.

  2. Pero cuando la longitud de onda máxima intensa no se encuentra en la región visible, debido a que solo vemos el rango visible del espectro electromagnético, veremos solo la longitud de onda que tiene la máxima intensidad en la región visible, aunque el máximo general de intensidad está fuera de rango de luz visible.

  3. Cuando la longitud de onda máxima intensa está muy lejos de la región visible, las longitudes de onda visibles tendrán intensidades muy bajas y, por lo tanto, no se verá ningún color y el cuerpo negro se verá negro.

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.

Nuestro sol tiene su longitud de onda máxima intensa en la región visible y los ojos humanos evolucionan para ver la longitud de onda más intensa que es la luz visible.

En nuestra situación de cuerpo negro que absorbe la radiación del sol, está irradiando algo de energía por sí mismo debido a su temperatura finita. Por lo tanto, recibe algo de energía del sol y emite algo de energía por sí mismo. Cuando la temperatura del cuerpo negro se vuelve constante, significa que la energía entrante será igual a la energía saliente.

Si su pintura negra absorbe todas las longitudes de onda por completo, entonces solo es un cuerpo negro.