瑞利-金斯定律

瑞利-金斯定律是用於計算黑體輻射強度的一個定律。瑞利-金斯定律在波長較長時與實驗相符。但是，在波長較短時，w趨向於無窮大，這於實驗數據相違背。

基本介紹

• 中文名：瑞利-金斯定律
• 外文名：Rayleigh–Jeans law
• 領域：量子力學

簡介

瑞利-金斯定律是用於計算黑體輻射強度的一個定律。設為輻射的能量密度，k是玻爾茲曼常數，c為真空中的光速，T是熱力學溫度，則

瑞利-金斯定律在波長較長時與實驗相符。但是，在波長較短時，趨向於無窮大，這於實驗數據相違背。

斯特藩-玻爾茲曼定律

斯特藩-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann law），又稱斯特藩定律，是熱力學中的一個著名定律，其內容為： 一個黑體表面單位面積在單位時間內輻射出的總能量（稱為物體的輻射度或能量通量密度）j與黑體本身的熱力學溫度T（又稱絕對溫度）的四次方成正比，即：

其中輻射度j具有功率密度的量綱（能量/（時間·距離）），國際單位制標準單位為焦耳/（秒·平方米），即瓦特/平方米。絕對溫度T的標準單位是開爾文，為黑體的輻射係數；若為絕對黑體，則

比例係數σ稱為斯特藩-玻爾茲曼常數或斯特藩常量。它可由自然界其他已知的基本物理常數算得，因此它不是一個基本物理常數。該常數的值為：

所以溫度為100 K的絕對黑體表面輻射的能量通量密度為5.67 W/m²，1000 K的黑體為56.7 kW/m²，等等。

斯特藩-玻爾茲曼定律是一個典型的冪次定律。

本定律由斯洛維尼亞物理學家約瑟夫·斯特藩（Jožef Stefan）和奧地利物理學家路德維希·玻爾茲曼分別於1879年和1884年各自獨立提出。提出過程中斯特藩通過的是對實驗數據的歸納總結，玻爾茲曼則是從熱力學理論出發，通過假設用光（電磁波輻射）代替氣體作為熱機的工作介質，最終推導出與斯特藩的歸納結果相同的結論。本定律最早由斯特藩於1879年3月20日以Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur（《論熱輻射與溫度的關係》）為論文題目發表在維也納科學院的大會報告上，這是唯一一個以斯洛維尼亞人的名字命名的物理學定律。

本定律只適用於黑體這類理想輻射源。

參閱

• 斯特藩-玻爾茲曼定律
• 維恩位移定律