Definições :
Num meio não absorvente, consideremos um feixe de radiação proveniente de uma fonte estável. Ele transporta em cada segundo, uma certa quantidade de energia E. A potência correspondente P é o fluxo de energia do feixe por unidade de tempo, expressa em watts (W).
Se a fonte for bastante distante do ponto de medição para que seja possível considerá-la como pontual, envia para uma pequena superfície dS ( vista da fonte com o ângulo sólido dΩ ) a energia dP. A intensidade I do feixe é I = dP/d Ω. ( watt por esterradiano, W/sr).
O quociente do fluxo recebido pela superfície dS por esta superfície é a iluminação E = dP/dS
No caso de uma fonte distante, consideramos uma superfície ds cuja normal faz um ângulo &alpha com a direcção média do feixe. A intensidade do elemento ds nesta direcção pode ser escrita na forma dI = L.ds.cos( α).
L é a luminescência total do elemento ds. (watts por esterradiano e por metro quadrado W/m2.sr).
Pode também definir-se a luminescência por unidade de comprimento de onda L λ, que corresponde à energia de um dado comprimento de onda.
Por exemplo a luminescência do Sol na Terra é da ordem de 9.10 6 W/m2.sr
Corpo negro:
Por definição, um corpo negro é um objecto que absorve integralmente a radiação recebida. Uma cavidade fechada com uma pequena abertura constitui a concretização de um corpo negro. As radiações que entram na cavidade reflectem-se nas paredes e absorvem mais ou menos a cada refexão. A energia pode ser insignificante.
Um corpo negro em equilíbrio térmico emite a energia que recebe.
Um forno fechado e isolado termicamente constitui um corpo negro em equilíbrio.
Radiação do corpo negro:
Em considerações puramente termodinâmincas, BOLTZMANN demonstrou que as luminescências total e por unidade de comprimento de onda são proporcionais à quarta potência da temperatura absoluta. Para ir mais longe, devem ser feitas suposições sobre a natureza das interacções entre átomos e radiação. A hipótese de trocas contínuas de energia entre as ondas e os átomos conduz à "catástrofe ultravioleta" : L diverge para valores muito pequenos de comprimento de onda.
PLANCK propôs, em 1900, a hipótese dos quanta (discretização da energia) para explicar os resultados experimentais do corpo negro.
Com esta hipótese, mostra-se que : 
Constante
de Planck h = 6,624.10-34 J/s; Constante de Boltzmann k = 1,3804.10-23
J/K
Também se demostra (Lei Wien) que o máximo de dE / dλ ocorre por λmax = 2,8977.10−3 / T
Utilização:
Com a barra deslizante de controlo ou na Caixa de temperatura, altere a temperatura do corpo negro. O programa desenha a curva E / dλ = f ( λ ) que corresponde a essa temperatura no espectro visível.
As linhas azuis correspondem ao valor máximo de f ( λ ) e ao valor correspondente do comprimento de onda.
Note que o programa dimensiona automaticamente a curva. Isto não deve mascarar a ampla dinâmica do fenómeno.
Verifique a lei de Wien (ou lei do deslocamento de Wien): o valor do comprimento de onda que corresponde ao máximo move-se inversamente à temperatura absoluta.
O círculo colorido deve ter a cor do corpo negro para a temperatura exibida. Essa cor é determinada a partir dos valores de f ( λ ) para vermelho, verde e azul. O resultado é bastante preciso para temperaturas abaixo de 5.000 K. A representação de cores pelo sistema RGB torna os brilhos muito maus se o azul for dominante
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Outubro de 2010
