Закон Рэлея — Джинса
Основная статья: закон Рэлея — Джинса Попытка описать излучение абсолютно чёрного тела исходя из классических принципов термодинамики и электродинамики приводит к закону Рэлея — Джинса: Эта формула предполагает квадратичное возрастание спектральной плотности излучения в зависимости от его частоты. На практике такой закон означал бы невозможность термодинамического равновесия между веществом и излучением, поскольку согласно ему вся тепловая энергия должна была бы перейти в энергию излучения коротковолновой области спектра. Такое гипотетическое явление было названо ультрафиолетовой катастрофой. Тем не менее закон излучения Рэлея — Джинса справедлив для длинноволновой области спектра и адекватно описывает характер излучения. Объяснить факт такого соответствия можно лишь при использовании квантово-механического подхода, согласно которому излучение происходит дискретно. Исходя из квантовых законов можно получить формулу Планка, которая будет совпадать с формулой Рэлея — Джинса при Этот факт является прекрасной иллюстрацией действия принципа соответствия, согласно которому новая физическая теория должна объяснять всё то, что была в состоянии объяснить старая. Закон Планка Основная статья: Формула Планка
Зависимость мощности излучения чёрного тела от длины волны Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка:
где I (ν) d ν — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне частот от ν до ν + d ν. Эквивалентно,
где u (λ) d λ — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне длин волн от λ до λ + d λ.
|
.
,
