Livro: Física Quântica - Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas (35ª reimpressão)

Autor: Robert Eisberg e Robert Resnick

Capítulo 1: Radiação térmica e o postulado de Planck

Problema 11: Lei de Radiação de Rayleigh-Jeans

i) A lei de radiação de Rayleigh-Jeans (lei teórica) afirma que:

     $R_{T} = \frac{2 \pi \nu^{2}}{c^2} KT$

Derivando-a em função da $\nu$ (frequência):

     $\frac{d R_{T}}{d \nu} = \frac{4 \pi \nu}{c^2} KT$

Ou seja, a lei de Rayleigh-Jeans diz que $\frac{d R_{T}}{d \nu} =0 $ somente para $\nu = 0$ ou $T = 0$.

iii) Observando o gráfico, construído a partir de dados experimentais, de $R_{T} \times \nu$ (Figura 1), concluímos que na verdade $\frac{d R_{T}}{d \nu} = 0$ para uma $\nu_{maxima}$ não nula.

Figura 1: dependência da energia irradiada em função do $\nu$ e da temperatura.

ii) Isso é o que afirma a lei do deslocamento de Wien (lei experimental):

     $\nu_{maxima} \propto T$

Ou seja, temos um valor de $\nu_{maxima}$ não nulo para cada curva de temperatura.

Resolvido: Teresa Cristina Paixão Costa (curso de física médica - 6º período)

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