Autor Tema: Demostración de la fórmula de radiación de Planck

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22 Septiembre, 2019, 08:48 pm
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enrique-akatsuki

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Suponiendo que:


\( \frac{\partial^{2}S}{\partial U^{2}}=\frac{a}{U(U+b)} \)


encuentre


\( \rho(\nu,T)=\frac{A\nu^{3}}{e^{\frac{B\nu}{T}}-1} \)


y establezca la relación entre las constantes a \( a, b, A y B \) :


lo que he hecho es esto:


Intregramos esta ecuacion:


\( \frac{\mathrm{d} S}{\mathrm{d} U}=\int \frac{a}{U(U+b)}dU \)


\( \frac{\mathrm{d} S}{\mathrm{d} U}=-\frac{a}{b}\, ln\left ( \frac{b+U}{U} \right ) \)


Usamos la definicion de temperatura:


\( \frac{\partial S }{\partial U}=\frac{1}{T} \)


Sustituimos:


\( \frac{1}{T}=-\frac{a}{b}\, ln\left ( \frac{b+U}{U} \right )  \)


despejamos a \( U \) :


\( U=\frac{b}{e^{-\frac{b}{aT}}-1} \)


Ahora usamos la ecuacion fundamental de Planck:


\( \rho(\nu,T)=\frac{8\pi \nu ^{2}}{c^{3}}U \)


Asi que la ecuacion queda de la forma:


\( \rho(\nu,T)=\frac{8\pi \nu ^{2}}{c^{3}}\frac{b}{e^{-\frac{b}{aT}}-1} \)


Hasta aqui he llegado, he investigado y me dicen que debo comparar las constantes de esta ecuacion con la ley de Wien:


\( \rho(\nu,T)=\nu^{3}f(\nu/T) \)


peronose como hacerlo, me podrian ayudar, de antemano gracias