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Legge di Wien

Definizione della legge di Wien

La legge di Wien riguarda lo studio delle emissioni del corpo nero, che è un oggetto ideale capace di assorbire interamente la radiazione di cui viene investito ma anche capace di emettere onde elettromagnetiche a tutte le frequenze.

Quando un corpo nero si trova ad una certa temperatura esso avrà un picco di emissione verso una data frequenza mentre le frequenze più basse o più alte vengono emesse con meno potenza.

Tale picco di emissione si sposta verso destra all’aumentare della temperatura (poiché aumenta la frequenza dell’onda emessa):

emissioni del corpo nero

La curva verde indentifica la temperatura a 300 K e l’emissione massima si ha per 0,2∙1015 Hz circa. Tale picco si sta spostando verso destra al crescere della temperatura.

La legge di Wien lega la temperatura alla frequenza massima di picco espressa però in termini di lunghezza d’onda λ.

Ricordiamo il legame tra lunghezza d’onda e frequenza: detta c la velocità della luce nel vuoto si ha che:

c = λ ∙ f

La legge di Wien è la seguente:

T ∙ λmax = b

in cui:

  • T è la temperatura assoluta a cui si trova il corpo;
  • λmax è la lunghezza d’onda di picco (da cui posso ricavare la frequenza dell’onda)
  • b è la costante di Wien che vale 2,897∙10-3 m ∙ K

Esercizio

Determinare la lunghezza d’onda principale e la frequenza dell'onda elettromagnetica emessa da un corpo umano che si trova alla temperatura di 37°C.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: frequenza emessa dal corpo umano.

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