Википедија:Избрана статија/2023/34

Планков закон — физички закон кој го опишува електромагнетното зрачење оддадено од црно тело во топлинска рамнотежа при одредена температура. Законот е именуван по Макс Планк, кој првично го опишал истиот во 1900 година. Станува збор за пионерски обид во современата физика и квантната теорија.

Спектралното зрачење на едно тело, $B ν$ , го опишува количеството на енергија кое телотот го оддава како зрачење при различи честоти. Се мери како моќност оддадена на единица површина од телото, во единица просторен агол во кој се мери зрачењето, во единица честота. Планк покажал дека спектралното зрачење на телото при апсолутна температура $T$ е определено со:

B_{\nu }(\nu ,T)={\frac {2h\nu ^{3}}{c^{2}}}{\frac {1}{e^{\frac {h\nu }{k_{\mathrm {B} }T}}-1}}

каде $k B$ е Болцмановата константа, $h$ е Планковата константа, и $c$ е брзината на светлината во средината, без разлика дали станува збор за вакуум или материјална средина. Спектралното зрачење може да се измери во единица бранова должина, наместо во единица честота. Во овој случај, се добива дека:

B_{\lambda }(\lambda ,T)={\frac {2hc^{2}}{\lambda ^{5}}}{\frac {1}{e^{\frac {hc}{\lambda k_{\mathrm {B} }T}}-1}}

.

Законот може да се запише и на други начини, како што е бројот на фотони оддадени при одредена бранова должина, или густина на енергија во единица зафатнинско зрачење. SI единиците за $B ν$ се W·sr⁻¹·m⁻²·Hz⁻¹, додека оние на $B λ$ се W·sr⁻¹·m⁻³.

Во границите на ниските честоти (т.е. долги бранови должини), Планковиот закон се приближува кон Рејли–Џинсовиот закон, додека во границите на високите честоти (т.е. малите бранови должини) се приближува кон Виновиот закон.

Макс Планк го осмислил законот во 1900 година, првично со искуствено определените константи, и подоцна покажал дека, изразени како енергетска распределба, ова е единствента стабилна распределба на зрачењето при топлинска рамнотежа како енергетска распределба, е една од групите на распределба на топлинската рамнотежа која ги вклучува Бозе–Ајнштајновата, Ферми-Дираковата и Максвел-Болцмановата распределба. (Дознајте повеќе...)