¿Qué es un cuerpo negro?

Aunque nos parezca lo contrario, los cuerpos negros sí que emiten radiación a través de su superficie.

La historia de la física cuántica comenzó con Max Planck y su correcta descripción de la radiación observada por un dispositivo muy concreto: el cuerpo negro. Veamos de qué se trata.

Históricamente se ha descrito un cuerpo negro como una cavidad que admite la entrada de luz por un único orificio de entrada, pero no deja salir nada de esta luz original. En esta definición, algo esotérica para muchos gustos, tenemos la sensación de estar delante de una especie de agujero negro de luz. Sin embargo, a diferencia de los agujeros negros cosmológicos, el cuerpo negro no tiene tanto misterio pues eventualmente sí que acaba emitiendo radiación a través de su superficie

El que no vuelva a salir la luz original por el mencionado orificio es simplemente debido a un truco geométrico, nada más, nada menos. Se trata del siguiente: si el haz incide con un pequeño ángulo, es muy improbable que vuelva a salir reflejado por la única abertura disponible, dado que esta es muy pequeña (ver figura). Si se piensa detenidamente, el cuerpo negro, en esta concepción primigenia, es más bien una válvula de luz en la que el haz original acaba siendo engullido, sin capacidad de escapar mediante reflexiones. Sin embargo, como decíamos, la cavidad se va calentando poco a poco y su energía es re-emitida por toda la superficie de manera homogénea y en muchas longitudes de onda (o frecuencias): visible, microondas, radio, ultravioleta, etc.

Una definición más moderna y entendible por todos estaría relacionada con un receptáculo que es calentado de alguna manera (resistencia incandescente, baño maría, etc.) y por el que la radiación es emitida ahora por el orificio de salida (que antes servía de entrada). Existen incluso empresas especializadas en la fabricación y distribución de estos tipos de cuerpos negros. La utilidad actual de estos aparatos es, entre otras, la de calibración de sensores ópticos, ya que la radiación de cuerpo negro se conoce con altísima precisión.

Pero al fin y al cabo, un cuerpo negro no es más que cualquier cosa que emita radiación al ser calentado. Esta radiación puede ser incluso en el visible, con lo que de negro tendrían ya poco. Por ejemplo, el Sol o una bombilla de incandescencia son en realidad cuerpos negros.

 

Alberto Corbi es profesor en la Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología (ESIT) de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

Etiquetas: La ciencia contada por los científicosagujeros negrosradiación cósmica

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