Energía clásica en una cavidad de cuerpo negro según Rayleigh-Jean
Rayleigh y Jean calcularon la densidad de energía de un cuerpo negro, para lo cual utilizaron la teoría clásica del electromagnetismo, que se utiliza en la lección que puede apreciarse en el video a continuación. Demostraron que la radiación en el cuerpo negro debe existir representada por ondas estacionarias con los nodos en las paredes (metálicas) de la cavidad. El argumento comprende consideraciones geométricas para determinar el número de ondas estacionarias dentro de un rango de frecuencias haciendo este número de ondas permitidas, dependientes de la frecuencia. Se procede utilizando el resultado de la teoría cinética clásica, con el fin de calcular el promedio de la energía total de estas ondas electromagnéticas cuando el sistema está en equilibrio térmico, que depende clásicamente sólo de la temperatura. Para esta lección uso la literatura de Robert Eisberg y Robert Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles.
La energía calculada por Rayleigh y Jean, conducen a un serio problema, que recibe el nombre de ‘catástrofe del ultravioleta’ y que fue resuelto por Max Planck, que será el tema de una lección más adelante. Por lo pronto, veamos la solución a la cual llegaron Rayleigh y Jean.
AstroDidactics 