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Las dos pequeñas nubes de Lord Kelvin

n un ambiente de confianza generalizada en la física clásica el gran científico William Thomson, conocido también por Lord Kelvin, llegó a afirmar que la física le parecía un conjunto perfectamente armonioso, y en lo esencial, acabado; solamente quedaban por ajustar algunas cifras decimales en varias medidas, no viendo en el horizonte más que «dos pequeñas nubes oscuras».

Las dos pequeñas nubes oscuras de Lord Kelvin fueron, sin embargo, el anticipo de la enorme conmoción que sufriría la física clásica en los albores del presente siglo. Tal revolución, que afectó profundamente a sus fundamentos, daría como resultado la aparición de una nueva física que se conoce como física moderna.

La primera de esas nubes a la que se refería Lord Kelvin fue disipada por Albert Einstein desarrollando su teoría de la relatividad, pero a costa de modificar las ideas imperantes sobre las nociones del espacio, del tiempo, de la masa y del movimiento. La segunda nube oscura dio lugar a la introducción en la física de la idea de cuantificación o discontinuidad. Las magnitudes en física deberían variar, a escala microscópica, no como la masa del agua que se deposita en un vaso en cantidades tan pequeñas como se quiera, sino más bien a modo de cubitos de hielo, es decir, a saltos o por paquetes llamados cuantos. La física de los cuantos o física cuántica constituyó la segunda revolución que dio origen a la llamada física moderna.

La aparición del concepto de cuanto

Durante la segunda mitad del siglo XIX el problema de la emisión y de la absorción de luz por la materia atrajo la atención de los físicos de la época. A partir de cuidadosos análisis de la luz emitida por diferentes cuerpos se llegó a la conclusión de que a una temperatura dada, un cuerpo caliente emite radiación en una amplia gama de longitudes de onda, pero con diferente intensidad. Así, una varilla de hierro incandescente parece roja simplemente porque para esa longitud de onda la intensidad de emisión es máxima y el color rojo predomina con mucho sobre el resto de los colores.

La radiación luminosa emitida por un cuerpo caliente comprende una gama continua de longitudes de onda , pero existe un valor de para el cual la intensidad de emisión es máxima y que determina el color aparente de los cuerpos incandescentes.

En términos gráficos, la variación de la intensidad luminosa emitida por un cuerpo caliente con la longitud de onda, corresponde a una línea continua que tiene la forma de una montaña con un único pico. El valor de la longitud de onda para la cual la intensidad de emisión es máxima se representa por max. Para longitudes inferiores a este valor crítico la intensidad disminuye con y se hace muy pequeña en la región del ultravioleta; para longitudes de onda superiores a maxla intensidad de cada color disminuye al aumentar haciéndose de nuevo muy débil para valores altos de la longitud de onda.

Además, esa curva de distribución de la intensidad de radiación emitida con la longitud de onda varía con la temperatura absoluta T, de modo que su maxse desplaza hacia valores inferiores, o lo que es lo mismo, hacia la región violeta del espectro, tanto más cuanto mayor es aquélla. Ésta es la llamada ley del desplazamiento de Wien, que puede expresarse en la forma:

maxT = cte

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