黑體受熱以電磁波的形式向外輻射能量，是一種理想物體的熱輻射（見熱傳遞）。 所謂黑體是指能夠全部吸收入射的任何頻率的電磁波的理想物體，實際上黑體是不存在的。但可以用某種裝置近似地代替黑體。一個帶有小孔的空腔，并且小孔對于空腔足夠小，不會妨礙空腔內(nèi)的平衡。通過小孔射入空腔的所有頻率的電磁波經(jīng)腔內(nèi)壁多次反射后，幾乎全部被吸收，再從小孔射出的電磁波極少。所以，可以將空腔上的小孔近似地看成黑體。
在溫度T下,空腔壁也跟其他固體一樣，不斷輻射電磁波，腔內(nèi)形成一輻射場，經(jīng)過一定時間，腔內(nèi)的輻射場與腔壁達到了熱平衡。這時平衡輻射的性質(zhì)只依賴于溫度，與腔壁的其他性質(zhì)無關(guān)。由于小孔是腔上的一部分，也處于同樣的溫度，因此，小孔的輻射性質(zhì)就代表了空腔內(nèi)的輻射性質(zhì)。
可以證明，黑體單位表面積單位時間發(fā)出的總輻射能量,即輻射通量密度（又稱輻射出射度）M,與輻射場總能量密度ω之間的關(guān)系式中с為光速，ω(T)只依賴于溫度。
在統(tǒng)計物理學(xué)中，把空腔內(nèi)的輻射場看作光子氣體，光子是玻色子，根據(jù)玻色分布可以導(dǎo)出處于平衡的黑體輻射場能量密度按頻率的分布即普朗克公式。也可求得描述黑體輻射場的總能量與熱力學(xué)溫度間關(guān)系的斯忒藩－玻耳茲曼定律，和黑體輻射的物態(tài)方程式中p 是輻射壓力。上述由統(tǒng)計物理得到的關(guān)于黑體輻射的公式和定律與實驗結(jié)果完全符合。
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