6.4 Radiación de cuerpo negro, Magnitud y luminosidad

Actividad 4. Radiación de cuerpo negro, magnitud y luminosidad
Objetivo
- Conocer las expresiones matemáticas de la Radiación de cuerpo negro, que el flujo de dicha radiación sólo depende de la temperatura, así como conceptos importantes que se derivan de la expresión del flujo como la magnitud y luminosidad de un cuerpo celeste.
Forma de trabajo
- Individual
Producto
Cuestionario
Recursos
Lecturas
Indicaciones
En esta sección se tendrá un acercamiento a conceptos físicos aplicados a astronomía como la Radiación de cuerpo negro y conceptos como Magnitud y Luminosidad.
El estudiante:
- Conocerá los conceptos relevantes de esta sección lee el archivo “Solo Introducción a Constantes Físicas y Astronómicas 4” , donde encontrará las siguientes secciones:
Radiación de cuerpo negro: Aquí podrá ver cómo a partir de las ecuaciones matemáticas de un cuerpo negro, se obtiene una relación física muy importante, la cual nos dice que el flujo de la radiación emitida por un cuerpo negro únicamente depende de la temperatura de dicho cuerpo elevada a la cuarta potencia, esta relación es conocida como la “Ley de Stefan-Boltzman”.
Magnitud y luminosidad: En esta sección recordará algunos conceptos revisados en la Actividad 3 relacionados al brillo observado en la Tierra de un cuerpo celeste, estos conceptos se estudiaron por Astrónomos en la antigüedad sin instrumento alguno. Ahora, se presentan las expresiones matemáticas de la Magnitud Aparente m y Magnitud Absoluta M a partir de las expresiones de flujo y luminosidad. Para finalizar se presenta la ecuación conocida como “Módulo de distancia” con la cual conocerá la distancia a un cuerpo celeste conociendo sus magnitudes.
- Para un desarrollo matemático más completo de la obtención del módulo de distancias, revisará el archivo “Midiendo la luz a las Estrellas”.
- En astronomía también hay forma de saber qué tan brillante es un objeto celeste en un cierto color. Esto es posible gracias al empleo de filtros. Revisará el archivo “Filtros en la banda de luz visible” para conocer las tablas de filtros en la banda de luz visible del espectro electromagnético, así como la tabla de filtros en la banda de luz infrarroja conocidos como “filtros anchos”. Por otro lado, también encontrará la tabla de “filtros angostos” en la banda de luz visible.
- El cuerpo celeste más cercano que tenemos es el Sol, un cuerpo cuya radiación se puede modelar como un cuerpo negro, por lo cual se pueden conocer tanto su magnitud aparente m como su magnitud absoluta M. Para conocer la obtención de estas dos cantidades físicas del Sol, revisa el archivo “Magnitud Aparente y Absoluta del Sol”.
- Comprobará sus conocimientos al realizar los ejercicios. Después verificará sus respuestas con los resultados que se encuentran en la "hoja de soluciones".