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Ley de Rayleigh-Jeans

Un fenómeno físico denominado radiación del cuerpo negro, es decir, el proceso que describe la interacción entre la materia y la radiación, el modo en que la materia intercambia energía, emitiéndola o absorbiéndola, con una fuente de radiación.

A principio de 1900 Lord Jhon Rayleigh y Sir James Jeans, calculan teóricamente por métodos basados en los principios del electromagnetismo y la termodinámica (ley de Rayleigh-Jeans) en la esta ley nos dice que la forma de emitir el cuerpo negro es el producto de la frecuencia de la radiación al cuadrado por la temperatura del cuerpo (V2 T). pero este resultado es desastroso. El resultado indica que para frecuencias altas la emisión de energía se va al infinito. Lo cual va en contra de toda evidencia experimental y cotidiana. De ser esto cierto, cualquier cuerpo emitiría una energía infinita. Y ya sabemos que los infinitos no gustan mucho a los físicos.

A este comportamiento se le conoce como catástrofe Ultravioleta.



E(y) es la densidad de energía.
Y es la Frecuencia.
En los cálculos se nota el incremento exponencial de la Densidad de Energia respecto a la frecuencia.
A mayor temperatura la frecuencia a la cual se obtiene la máxima densidad de energía es más alta, pero a frecuencia S muy grandes la densidad de energía tiende a cero. Sin embargo la teoría clásica predecía que la densidad de energía aumentaba proporcionalmente a la frecuencia de acuerdo a la Ley de Rayleigh – Jean.
De acuerdo a esta ley, la densidad de energía de las ondas de muy alta frecuencia tiende a infinito, contrario a los resultados experimentales que muestran que la densidad de energía para esas frecuencias tiende a cero. “Esta enorme contradicción de los resultados predichos contra los obtenidos se llama Catástrofe Ultravioleta”

La Ley de Rayleigh-Jeans daba una explicación experimental correcta si la frecuencia de la radiación es baja, pero fallaba para frecuencias altas, estos fueron pasos importantes en el análisis del problema de la radiación del cuerpo negro, pasos que finalmente llevaron a un planteamiento que rompió con un paradigma que conllevo a una gran revolución en el estudio de la física.
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