Usando a lei de eqüipartição clássica obtenha a fórmula de Rayleigh-Jeans para a radiação de corpo negro.
Passo 1
O enunciado pede para usar a lei de equipartição clássica e obter a fórmula de Rayleigh–Jeans para a radiação de corpo negro. O que precisamos é (i) contar quantos modos de vibração do campo eletromagnético há numa cavidade por intervalo de frequência e (ii) aplicar equipartição de energia a cada modo.
Passo 2
Em uma cavidade de volume
, os modos do campo eletromagnético podem ser vistos como ondas estacionárias quantizadas em espaço de ondas. A densidade de modos por unidade de volume, no intervalo de frequência entre
e
, contando as duas polarizações, é
Passo 3
Pela lei de equipartição clássica, cada modo harmônico tem energia média
onde
é a constante de Boltzmann e
a temperatura do corpo negro.
Passo 4
Multiplicando o número de modos por volume
pela energia média de cada modo
, obtemos a densidade espectral de energia por unidade de frequência: