El Ejercicio fisica moderna.

APORTES FASE 2

EJERCICIO 1

JUAN ESTEBAN TAPIAS BAENA

Datos:

T = 22.754 K

X = 122.673

Problema:

Una estrella “supergigante” (como las que explotan dejando agujeros negros) tiene una temperatura de 𝐓 en la superficie, y una luminosidad visual 𝐗 veces mayor que la de nuestro sol. Nuestro sol irradia a una razón de 3,86 × 1026𝑊 (la luminosidad visual es la potencia total irradiada a longitudes de onda visible).

a) Suponiendo que la estrella se comporta como un cuerpo negro, ¿cuál es la longitud de onda principal que irradia? (De la respuesta en nm).

b) ¿es visible la luz?

c) Si suponemos que la potencia irradiada por la estrella es 𝐗 veces mayor que la de nuestro sol. ¿Cuál es el radio de la estrella?

 d) Compruebe el resultado del ítem a) haciendo uso del simulador 2 que está en el entorno de aprendizaje práctico. (Anexe la imagen de la simulación obtenida en el informe).

Conceptualización del problema

Todo cuerpo debe emitir radiación térmica.  Y el problema nos habla de un valor de radiación térmica emitido por la superficie de la estrella. Además nos solicita en el apartado a encontrar la longitud onda, para lo cual se usará la ley de Wien.

Luego en el apartado  b se nos pide identificar si es visible la luz, para lo cual nos será menester saber la longitud de onda y así sabremos si se encuentra dentro del espectro visible.

En el apartado C será necesario usar la ley Stefan que nos relaciona la potencia de radiación y el área, de dónde hallaremos el radio de la estrella (suponiéndola como un círculo).

Categorización del problema

El problema trata del efecto de radiación de cuerpo negro y la hipótesis de Planck, por tanto será necesario aplicar ley de Stefan, y Widen.

Ecuaciones y datos a usar:

[pic 1]

Donde P es potencia, sigma es la constante de Stefan-Boltzman que posee un valor de 5.670x10ˆ-8 W/mˆ2*Kˆ4 y T es la temperatura en grados Kelvin.

[pic 2]

Donde λ equivale a la longitud de onda máxima y T a la temperatura.

Resolución:

1. Suponiendo que la estrella se comporta como un cuerpo negro, ¿cuál es la longitud de onda principal que irradia? (De la respuesta en nm).

R/:

Se aplica ley de desplazamiento de Wien

[pic 3]

1. b) ¿es visible la luz?

R/:

El espectro de luz visible se encuentra entre 390nm a 750 nm de longitud de onda aproximadamente, por tal razón decimos que sí es visible, puesto que la longitud de onda de la luz emitida por la estrella es de 127,63nm

...