黑体辐射
在我们开始谈论黑体辐射之前，让我们简要回顾一下电磁辐射。以下视频为我们提供了有关电磁辐射的精彩总结。
加起来： 电磁辐射 是给在真空或空气中以 300,000 km/s 的速度传播的波的定义，即以光速 (c)，这也是 电磁辐射。电磁波的另一个特点 是携带能量和信息的能力。如上图所示，我们的眼睛只能看到特定范围的电磁波谱，称为“可见光谱范围”。
视频中所述的电磁辐射也以波和波的形式传播 包含电磁学评论中所示的电气和磁性组件。这些波的速度由下式给出：
其中 v 是波的速度，λ 是波长，f 是该波振荡的频率。
频率越高，波长越短；波长越长，频率越低，即频率与波长成反比，一增加，另一减少，反之亦然。见图片。
波长
频率与波长的关系
在这个简短的回顾之后，电磁辐射与黑体辐射有什么关系？答案很简单！它拥有一切， 正如名字所说的“辐射”，每一个辐射的物体都与电磁波有关。在黑体辐射的情况下，有一个物理学家无法解释的理论问题。什么是黑体？ 黑体是一个假设的（理论上的）物体，它以几乎完美（理想）的方式吸收和发射所有波长的辐射，换句话说，黑体吸收和发射落在它上面的所有类型的辐射。
根据经典理论，当时支配物理学的理论 说物体的温度越高，它的波长越短，因此会有一个高频率，但理论说温度越高，辐射能量就会趋于 无限（它的值将接近无限）。能量接近无穷大？这在任何真实的物理现象中都是没有意义的......
物理学家发现的理论结果并没有实际发生在实验中，也就是说，理论有问题，当时的物理学家无法说出为什么以及理论会遗漏什么。 这一集被称为“紫外线灾难”。见 形象的！
图表显示了发射辐射 (R) 与 频率关系 (ν)
1900 年，一位名叫马克斯·普朗克的物理学家深入研究了这一理论，以解决紫外线灾难的问题。普朗克花了将近 5 年的时间研究这个主题，由于他迫切地想解决这个问题，他假设发射的辐射不是连续的，而是由离散的能量包发射的，这完全违背了经典理论，即发射的辐射是连续的.
马克斯·普朗克在实验证明能量确实以数据包的形式发射后，对这个 Phet 动画中显示的下图的理论进行了调整。操纵温度右侧的条形图，看到无论物体变得多热，它的一部分仍然存在 问题 在光谱中 可见。这是对之前理论的修正 Plank 与在黑体辐射上进行的实验一致。还要注意，随着温度的升高，图表水平轴上的波长也会增加，这代表了图表上方所代表的光颜色的变化。
Max Planck 在实验证明能量确实以数据包的形式发出后，他对这个 Phet 动画中下图所示的理论进行了调整，即由以下等式描述。
其中 (h) 是平板常数，(λ) 是波长，(c) 是真空中的光速，(k) - Stefan-Boltzmann 常数，(T) 是绝对温度。
For 普朗克能够进行这种调整，通过实验数据，他设法找到了自然界的一个基本常数，他将其命名为 his_cc781905-5cde-3194 - bb3b-136bad5cf58d_尊敬 在上述方程中用于经典理论校正，如下所述：
还有它的缩写形式，称为h"剪切”或 h “斜线”：
因此通过Max Plank提出的这种修正，加热物体的辐射发射不是连续的，而是由小包发射的 倍数 从你的常数 h。我们对理论进行了必要的修正，如下图所示。
Graph 显示了发射辐射 (u(λ)) 与波长 (λ) 的关系
如果瑞利-吉恩斯定律的理论数据（经典理论）_cc781905-5cde-3194- bb3b- 136bad5cf58d_ 与实验结果不符，应该彻底丢弃，错了！
No！关键是对于温度非常高的物体，对于能量 ser 发布 与温度成正比，波长越来越小，也就是频率 海浪 increases。 Rayleigh-Jeans 所做的建模在处理非常小的波长时失败了，这导致在 Max Plank 校正之前获得了那些荒谬的结果。 Rayleigh-Jeans 理论仍然有用，但仅适用于足够大的波长，其中计算不会给出 (∞) 之类的结果。
E 事实上，如果我们要比较经典瑞利牛仔裤理论和理论之间的数学建模 我们可以看到它们实际上是相同的，除了 Plank 做出的校正因子。
- Rayleigh-Jeans Law -
- 马克斯普朗克定律 -
木板修正系数
瑞利牛仔裤因子
这告诉我们方程瑞利牛仔裤只对计算有用相对高温物体的温度，并且他们有一个长波长， 但普朗克定律已经是一个更一般的情况，因为它可以计算高温和极热物体的温度，经典理论没有做到这一点，因为对于极热的物体 发射的波长太短，例如在紫外光谱范围内，即为 无形的 用肉眼，我们仍然可以看到温度足够高的物体，即使达到该光谱内的波长，也可以照亮和发射辐射。
这将我们引向最后一条定律来解释，普朗克定律尊重理解高温物体光谱发射的重要关系。如果我们看下面的图表，我们可以看到虽然温度升高，但图表下方的区域覆盖了可见光范围（彩虹）。
关于se 的重要理解这个图中的 是随着温度的升高，波长减小，也就是图中的峰值走if 换档 越来越向左。 That 所以 faz 和 que a 排放和与之相关的能量 也会增加。
维恩位移定律说，对于每个波长，都有一个我们称之为峰值（ ），每个波长范围更大。 O gráfico mostra que é inversamente proporcional a T, de modo que seu produto 是常数等于：
这告诉我们，随着体温的升高，这个身体的热辐射发出的波长会越来越小，因此I（λ）也会增加。了解这些黑体发射图的重要一点是，I(λ) 的值与温度曲线下方的图面积相关。
那么物体在一定温度和波长下辐射的强度I(λ)在数值上等于下图面积的值，由关系式给出：
- 斯特凡-玻尔兹曼定律 -
其中称为“Stefan-Boltzmann 常数”的 sigma 常数 (σ) 的值等于：
为了更好地理解，我们在下面有一个 Phet 模拟器，显示了 um 的排放图身体处于一定的温度。我们能做的第一件事是：
1）首先在模拟器中选择3个框（数值、标识和强度）。然后拿起右边的温度选择器，把它准确地放在地球上，看看图表会发生什么。拿一张纸 做一个表格，其中T-(温度)、I(λ)-(辐射强度)和λ-(波长)的值，分别在哪一部分光谱的最大发射点是？
2) 现在将温度提高到灯的温度，按照与之前相同的程序记录温度、强度和波长的值。在该图中，光发射的光谱范围是多少？
3) 将温度提高到大约太阳的表面温度，太阳表面的辐射有哪些光谱带？再次记下温度、强度和波长值。
4) 最后， 将温度升高到接近天狼星 A 的表面温度，其光谱范围为这颗恒星表面的发射 _cc781905-5cde - 3194-bb3b-136bad5cf58d_tem？再次记下温度、强度和波长值。
5) 看你做的这个数值表 离开 这个的 blackbody 发射图。当温度升高时，您能注意到发射辐射的强度和波长会发生什么变化？
6) 根据黑体辐射发射图，物体仅在光谱的一个波段发射辐射 电磁?如果是或否，请解释。
正如视频中所示，普朗克意识到能量不是连续发射的，正如经典物理学所说，能量是由他称之为“量子”的小包发射的，来自拉丁语，意思是“数量”。这个能量量子取决于一个修正常数和发射辐射的频率，他称之为 (h)-普朗克常数， 以他的名义。从那里开始，普朗克迈出了与以前不同的物理学开始的第一步，将当时的物理学家的目光引向物质和能量中更基本的东西，担心处理最小的尺度，比如原子。（电子，质子和中子）。从此开始了量子力学。