Si calientara un cuerpo negro a temperaturas extremas, ¿emitiría algo más allá de la luz blanca?

Como han dicho otros, todos los cuerpos negros producen algo de radiación “más allá de la luz blanca”, fuera del espectro visible. Los cuerpos más fríos que no irradian mucha luz todavía irradian en el infrarrojo. Incluso un bloque de hielo produce algo de radiación infrarroja (¡aunque no mucho!).

Pero supongo que realmente estás preguntando: “¿Cuándo se eleva la radiación PEAK por encima del espectro visible?” – y para responder eso, vamos a tener que recurrir a la ” ley de desplazamiento de Wien” … que dice que la frecuencia a la que se emite la mayor cantidad de radiación del cuerpo negro es la temperatura (en grados Kelvin) multiplicada por la constante mágica: 58.8 GHz / K.

Así que conectemos algunos números. Sabemos que la luz visible va de 430,000 a 750,000 GHz. 430000 / 58.5 es 7313, por lo que obtenemos el pico de energía en el infrarrojo a cualquier temperatura inferior a 7,313K. 750000 / 58.8 es 12755, por lo que recibimos mayormente radiación UV a temperaturas superiores a 12,755K … y mayormente luz visible entre esas dos temperaturas.

Es difícil visualizar temperaturas tan altas como esas, así que veamos algunos ejemplos.

Bueno, la temperatura de la superficie de nuestro sol es “solo” 5.800 K, y de hecho, aproximadamente la mitad de la producción de energía del sol es infrarroja, el 40% es visible y el 10% es UV, lo que es un buen ajuste para lo que la ley de Wien dijo nosotros. ¡Entonces necesitamos algo MUCHO más caliente que la superficie del sol! Dado que el punto de ebullición del tungsteno es un cabello de menos de 6,000K, y tiene el punto de ebullición más alto de cualquier elemento, es justo decir que cualquier rango “normal” de temperaturas produce la mayor cantidad de energía en el infrarrojo.

Así que vamos a necesitar mirar situaciones más exóticas.

La bomba atómica que destruyó Hiroshima tenía una temperatura superficial de alrededor de 6,000 K, por lo que no nos está llevando mucho más lejos. Las bombas de hidrógeno se calientan MUCHO en sus núcleos, pero en la superficie de la explosión, tampoco están lo suficientemente calientes.

La estrella más brillante en el cielo nocturno (SiriusA) tiene una temperatura superficial de alrededor de 10,000K, por lo que incluso eso no es lo suficientemente caliente como para poner la frecuencia máxima en el rango UV.

Sin embargo, una estrella enana blanca como SiriusB puede tener temperaturas de superficie de hasta 25,000 K más o menos, y luego, finalmente, obtenemos más luz UV que la luz visible.

Entonces, sí, es posible, pero no en situaciones “normales”.

Depende de lo que quieras decir con “emitir algo más allá de la luz blanca”. La fórmula estándar de radiación de cuerpo negro (es decir, la ley de Planck) ya tiene emisiones a longitudes de onda mucho más allá de lo visible para temperaturas normales. Entonces, si calientas algo, recibirás una cantidad (aunque pequeña) de radiación más allá de lo visible.

Por supuesto, tendrás que calentar algo mucho más caliente que eso para que se vea más caliente que el blanco. Aquí hay una buena tabla que te da una idea de qué tan caliente:

http://www.vendian.org/mncharity

Si. Cualquier número de estrellas calientes de tipo O y B se emiten más profusamente en la porción ultravioleta del espectro. Mintaka (la estrella más a la derecha del Cinturón de Orión como se ve en el hemisferio norte) es un ejemplo bien conocido.

Si. A medida que comienzas a pasar 3000 grados, obtendrás rayos ultravioleta, luego rayos xy rayos gamma. El problema es que la situación que necesita para obtener radiografías no es controlable. No hay muchas cosas que sean lo suficientemente calientes para eso.

En la naturaleza, tienden a ser estrellas de neutrones y agujeros negros. Pero ambos emiten las radiografías de la materia que cae sobre la estrella y no necesariamente del calor.

Para llegar a los rayos gamma, comenzará a crear y destruir formas exóticas de materia solo con la temperatura.

Además, cualquier temperatura que emite rayos gamma es suficiente para fusionar la materia. Entonces también obtienes fusión. Las circunstancias que se requerirían para esto son muy difíciles de lograr si no son imposibles.

Ya es el caso para cualquier temperatura: el espectro del cuerpo negro va de 0 a infinito. Es solo que los valores son muy débiles lejos del pico.

Por ejemplo, nuestro Sol es un poco amarillento, pero los rayos UV que envía aún no son insignificantes.