Fisica moderna

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16.J. INTROD CCIÓ 
En la Navidad de 1900. el gran teórico alemán Max Planck presentó ante la Academia de 
Ciencias de Berlín un postulado extraño. Para explicar la radiación que enúten los cuerpos 
incandesceutes. Planck se vio forzado a suponer que la energía electromagnética se produce y 
propaga en múltiplos de un paquete de energía. cuamo como lo llamó. Et cuanto de energía es 
proporciona] a la frecuencia de la onda. con una constante de proporcionalidad h, que luego 
Uevó el nombre de Planck. Con esta rara suposición. tan ajena a la fisica clásica. Planck pudo 
explicar lo que se observaba experimenralmente para la radiación que emíúa tlll cuerpo cuando 
se aumenta su temperatura. La idea de los cuantos se origina. pues. en un problemn ten11odi11ámico
que era un verdadero quebradero de cabeza para los científicos de fines del siglo XIX. 
Es de imaginarse la conmoción científica que produjo la hipótesis de Planck. verdadero origen 
de la fisica moderna. Poco tiempo después. tan sólo cinco años. Einstein volvió a emplearla 
para explicar otro extraño fenómeno. el efecto fotoeléctrico. CUando se ilumina con luz a 
ciertos materiales éstos pueden. en las condiciones apropiadas. hacer que se cierre ll1l circuito 
eléctrico. Este fenómeno es la base de las celdas fotoeléctricas usadas comúnmente hoy en día. 
para evitar que se cierre la puerta de tm elevador por ejemplo. Otra vez. la teoria 
electromagnética clásica. que supone la luz como una onda. es incapaz de explicar el efecto. En 
cambio, si se supone que el cuanto de luz existe. y que Je comunica toda su energía a los 
ponadores de la electricidad que están en el material fotoeléctrico. los resultados experimentales se 
adecuan a la teoria. Ese núsmo ailo de 1905. el o curo empleado de la oficina de patentes de 
Berna explicó el efecto fotoeléctrico. inventó la teoria de la relatividad de la cual luego 
hablaremos y explicó las observaciones hechas cien años antes por el botánico inglés Robert 
Bro"'u sobre el movimiemo de pequeñas partículas suspeodidas en un !lluido. el conocido movimiento 
browniaoo. Quince años después. Einstein recibirla el premio Nobel de Flsica por su explicación del 
efecto fotoeléctrico. 
16.2. R.\.DIACIÓN DE CU
E
RPO NEGRO 
A finales del siglo XIX. w.1 problema importante de la fisica consistía en explicar la radiación 
emitida por un cue11)0 caliente. Se sabia que la in1ensidad de diclla radiación aumenta con la 
longitud de onda hasta tm valor máximo y. a continuación. disminuye al alllnentar la longitud 
de ouda. También se conocía que el origen de esa radiacíón radica en las vibraciones de los 
álomos del cuerpo caliente. Para un emisor perfecto. el llamado "cuerpo negro". que enúte y 
absorbe a todas las longirudes de onda. la tennodinán.úca deberla ser capaz de proporcionar una 
expresión teórica para esa radiación de cuerpo negro. Willielm Wien había descrito en 1896. 
mediante una ley empírica. el componamiento presentado a longitudes de onda conas. Lord 
Rayleigh y James Jeans dedujeron llllll ley capaz de explicar los resultados de longi1t1des de 
onda largas. pero predecía que el cuerpo deberla tener una emisión masiva de energía a 
longitudes de onda cortas: un sin sentido conocido como "catástrofe ultravioleta". 
I � Catástrofe del uliraviole1a 
I 
Lon�itud de onda 
Radiación del cuerpo oc� 
Unidad 16 - Física moderna 
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