瑞立-金斯定律,是物理學用來描述光譜熱輻射(通常稱為黑體輻射)的定律。此方法由物理學家瑞立於1900年提出,適用於低頻區域的近似解。
定律
瑞立-金斯定律提出黑體發出的輻射中,黑體溫度與輻射波長的關係為:
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 。
- 是真空中的光速。
- 是波茲曼常數。
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
瑞立-金斯定律在波長較長時與實驗相符。但是,在波長較短時,輻射強度趨向於無窮大,這於實驗數據相違背。1911年,奧地利物理學家埃倫費斯特用「紫外災變」來形容經典理論的困境。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
所以
普朗克黑體輻射定律就能退化為瑞立-金斯定律。
參見