48. Medios diatérmanos

Finalmente abordaremos el caso de los medios diatérmanos ([sect:12.] Sec. 12), que hasta ahora no ha sido considerado. En la [sect:27.] Sec. 27 vimos que, en un medio que es diatérmano para un color dado y está rodeado por un recinto impermeable al calor, puede haber equilibrio termodinámico para cualquier intensidad de radiación de este color. Debe haber, sin embargo, entre todas las intensidades posibles de radiación, una definida, correspondiente al máximo absoluto de la entropía total del sistema, que designa el equilibrio absolutamente estable de la radiación.

En realidad, en la ecuación [eqn:(27)] (27) la intensidad de radiación ${𝖪}_{\nu }$ para ${\alpha }_{\nu }=0$ y ${ϵ}_{\nu }=0$ adopta el valor ${\displaystyle \frac{0}{0}}$, y por lo tanto no puede calcularse a partir de esta ecuación.

Pero vemos también que esta indeterminación se elimina mediante la ecuación [eqn:(41)] (41), la cual establece que en el caso del equilibrio termodinámico el producto $q^2{𝖪}_{\nu }$ tiene el mismo valor para todas las sustancias. A partir de esto encontramos inmediatamente un valor determinado de ${𝖪}_{\nu }$ que se distingue así de todos los demás valores.

Además, la significación física de este valor se ve inmediatamente al considerar la forma en que se obtuvo dicha ecuación. Es esa intensidad de radiación que existe en un medio diatérmano, si este se encuentra en equilibrio termodinámico al estar en contacto con un medio absorbente y emisor arbitrario. El volumen y la forma del segundo medio no importan en lo más lo mínimo; en particular, el volumen puede tomarse tan pequeño como se quiera.

Por lo tanto, podemos formular la siguiente ley: Aunque, en general, el equilibrio termodinámico puede existir en un medio diatermo para cualquier intensidad de radiación que sea, sin embargo, existe en todo medio diatermo, para una frecuencia determinada a una temperatura determinada, una intensidad de radiación definida por la función universal [eqn:(42)] (42). Esta puede llamarse intensidad estable, puesto que siempre se establecerá cuando el medio esté intercambiando radiación estacionaria con una sustancia emisora y absorbente arbitraria.