定律
1896年,威廉·維恩以古典熱動力學的觀點,提出黑體發出的輻射中,黑體溫度與輻射波長的關係[2]:
-
其中
- 是每單位立體角、每單位波長的輻射強度,單位為 W m-3 sr-1 。
- 是輻射波長,單位為 m 。
- 是黑體的溫度,單位為 K 。
- 是兩個常數,其數值分別大約為 1.19 × 10-16 和 1.44 × 10-2 。
若以現代物理學常用的常數,則有
-
其中
- 是每單位立體角、每單位波長的輻射強度,單位為 W m-3 sr-1 。
- 是輻射波長,單位為 m 。
- 是黑體的溫度,單位為 K 。
- 是普朗克常數。
- 是真空中的光速。
- 是波茲曼常數。
以上用到的普朗克常數和波茲曼常數兩項常數值,於1900年由物理學家馬克斯·普朗克提出。
此公式的另一個形式是以輻射的頻率表示:
-
其中
- 是每單位立體角、每單位頻率的輻射強度,單位為 W m-2 sr-1 Hz-1 。
- 是輻射頻率,單位為 Hz 。
- 是黑體的溫度,單位為 K 。
- 是普朗克常數。
- 是真空中的光速。
- 是波茲曼常數。
與普朗克黑體輻射定律的關係
威廉·維恩以古典熱動力學的觀點,提出維恩近似公式,但這只能預測高頻區域的短波輻射,長波的範圍卻失效。1900年,馬克斯·普朗克提出的普朗克黑體輻射定律,則在全部波長的範圍皆有效。普朗克黑體輻射定律形式如下:
-
當 ,則有
-
普朗克黑體輻射定律就能退化為維恩近似公式。
參見
參考文獻
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