Calculadora de radiação de corpo negro on-line

A Corpo negro Calculadora de radiação é uma ferramenta poderosa usada para determinar a radiância espectral da radiação de corpo negro em uma frequência (ν) e temperatura (T) específicas ou em um comprimento de onda (λ) e temperatura específicos. A radiância espectral refere-se à quantidade de radiação emitida em uma determinada frequência ou comprimento de onda, tornando-a um parâmetro essencial para diversas aplicações científicas e de engenharia.

A calculadora permite que cientistas, pesquisadores e estudantes calculem rapidamente valores de radiância espectral, auxiliando na análise da radiação do corpo negro em uma ampla faixa de temperaturas e frequências. Esta ferramenta é especialmente valiosa em áreas como astrofísica, ciência dos materiais e termodinâmica, onde é necessária uma compreensão profunda da radiação do corpo negro.

Fórmula da Calculadora de Radiação de Corpo Negro

Para compreender como funciona a Calculadora de Radiação de Corpo Negro, devemos primeiro compreender a fórmula subjacente, conhecida como Lei de Planck. Existem duas variações desta fórmula, dependendo se estamos trabalhando com frequência (ν) ou comprimento de onda (λ). Vamos explorar ambos:

Lei de Planck em termos de frequência (ν):

A fórmula para radiância espectral (B) em uma frequência específica (ν) e temperatura (T) é a seguinte:

B(ν, T) = (8πν² / c³) * (hν / (e^(hν / (kT)) – 1))

Onde:

• B(ν, T) representa a radiância espectral na frequência ν e temperatura T.
• ν representa a frequência da radiação.
• c é o velocidade de luz no vácuo (aproximadamente 3.00 × 10^8 metros/segundo).
• h é a constante de Planck (aproximadamente 6.626 × 10^-34 Joule-segundos).
• k é a constante de Boltzmann (aproximadamente 1.381 × 10^-23 Joules/Kelvin).
• T é o temperatura absoluta em Kelvin.

Lei de Planck em termos de comprimento de onda (λ):

Para radiância espectral (B) em um determinado comprimento de onda (λ) e temperatura (T), a fórmula é:

B(λ, T) = (8πc / λ⁵) * (h / (e^(hc / (λkT)) – 1))

Onde:

• B(λ, T) representa a radiância espectral no comprimento de onda λ e temperatura T.
• λ é o comprimento de onda da radiação.

Essas fórmulas são a espinha dorsal da Calculadora de Radiação de Corpo Negro, permitindo aos usuários fazer cálculos precisos com base nos valores de entrada de frequência, comprimento de onda e temperatura.

Termos Gerais para Referência Rápida

Para tornar a calculadora mais fácil de usar, aqui estão alguns termos gerais relacionados à radiação de corpo negro que as pessoas costumam pesquisar:

INVERNO	Descrição
Lei de deslocamento de Viena	Descreve a relação entre o comprimento de onda máximo da radiação do corpo negro e sua temperatura.
Lei Stefan-Boltzmann	Define a energia total irradiada por um corpo negro por unidade de área de superfície e é proporcional ao quarto poder da sua temperatura.
Espectro de Corpo Negro	A distribuição da radiação eletromagnética emitida por um corpo negro em vários comprimentos de onda ou frequências.
Radiância Espectral	A radiante potência emitida por unidade Angulo solido, área unitária e frequência unitária (ou comprimento de onda) de um corpo negro.

Esses termos podem ser valiosos para usuários que buscam informações ou contexto adicionais enquanto trabalham com a Calculadora de Radiação de Corpo Negro.

Exemplo de calculadora de radiação de corpo negro

Vamos colocar a Calculadora de Radiação de Corpo Negro em uso prático com um exemplo:

Suponha que queiramos calcular a radiância espectral (B) a uma frequência (ν) de 5 x 10 ^ 14 Hz e uma temperatura (T) de 5000 K usando a Lei de Planck para frequência. Inserindo esses valores na fórmula:

B(ν, T) = (8πν² / c³) * (hν / (e^(hν / (kT)) – 1))

B(5 x 10^14 Hz, 5000 K) = (8π(5 x 10^14 Hz)² / (3.00 x 10^8 m/s)³) * ((6.626 x 10^-34 J·s) (5 x 10 ^ 14 Hz) / (e ^ ((6.626 x 10 ^ -34 J · s) (5 x 10 ^ 14 Hz) / ((1.381 x 10 ^ -23 J / K) (5000 K)) ) – 1))

Ao realizar este cálculo, podemos determinar a radiância espectral na frequência e temperatura especificadas.

Perguntas frequentes mais comuns