Mecánica cuántica. Los Cuantos II

Kirchhoff concibió su cuerpo negro imaginario, como un simple contenedor oscuro, con un pequeño agujero en una de sus paredes. Y, puesto que cualquier radiación, tanto de luz visible como invisible, que entra en el contenedor, lo hace a través de ese agujero es, en realidad, el agujero el que imita al absorbente perfecto y, actúa como cuerpo negro. Una vez dentro, la radiación se refleja de una pared a otra de la cavidad, hasta que acaba absorbiéndose completamente.

Al comienzo las paredes, como el atizador candente, emiten un intenso color cereza, aun en el caso que irradien predominantemente, en la franja infrarroja del espectro. Luego, si asciende la temperatura, las paredes acabarán resplandeciendo de un color blanco-azulado, en la medida que irradian, en todo el espectro de longitudes de onda, que va desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. El agujero actúa como emisor perfecto, puesto que las radiaciones que escapan a través de él, muestran “todas” las longitudes de onda presentes, a esta temperatura, en el interior del recipiente.

Kirchhoff demostró matemáticamente lo que, desde hacía mucho tiempo, llevaban observando, en sus hornos, los alfareros. La Ley de Kirchhoff, afirma que el rango y la intensidad de la radiación, en el interior del recipiente, no depende del material real, de la forma, ni del tamaño, del que pueda estar fabricado, sino tan sólo de su temperatura. ¿Cuál es la relación exacta que existe, entre el rango y la intensidad de los colores, emitidos a cierta temperatura y, la energía irradiada, a esa misma temperatura, por un cuerpo negro? La tarea que de Kirchhoff se impuso, tanto a sí mismo como a sus colegas, acabó conociéndose como “el problema del cuerpo negro” y, consistía en medir, a cada temperatura, la distribución de energía espectral, de la radiación del cuerpo negro, la cantidad de energía de cada longitud de onda emitida, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta y, determinar la fórmula que reprodujese la distribución, a una determinada temperatura.

Incapaz de seguir adelante teóricamente, sin experimentar con un cuerpo negro real que lo guiase, Kirchhoff indicó, no obstante, a los físicos, el camino que debían seguir. La afirmación de que la distribución, es independiente del material de que está construido el cuerpo negro, significaba que la fórmula, sólo debía contener dos variables: la temperatura del cuerpo negro y, la longitud de onda de la radiación emitida. Y puesto que se creía por entonces, que la luz es una onda, la diferencia entre colores y matices, dependía de un solo rasgo distintivo: la longitud de onda, es decir, la distancia existente entre dos crestas o dos valles.

Pues eso.

(Continuará)