黑體

　　在任何溫度下，能完全吸收任何波長(zhǎng)電磁波的物體。

　　黑體，是一個(gè)理想化了的物體，它能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會(huì)有任何的反射與透射。換句話說，黑體對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁波的吸收系數(shù)為1，透射系數(shù)為0。但黑體不見得就是黑色的，即使它沒辦法反射任何的電磁波，它也可以放出電磁波來，而這些電磁波的波長(zhǎng)和能量則全取決于黑體的溫度，不因其他因素而改變。當(dāng)然，黑體在700K以下時(shí)看起來是黑色的，但那也只是因?yàn)樵?00K之下的黑體所放出來的輻射能量很小且輻射波長(zhǎng)在可見光范圍之外。若黑體的溫度高過上述的溫度的話，黑體則不會(huì)再是黑色的了，它會(huì)開始變成紅色，并且隨著溫度的升高，而分別有橘色、黃色、白色等顏色出現(xiàn)，即黑體吸收和放出電磁波的過程遵循了光譜，其軌跡為普朗克軌跡（或稱為黑體軌跡）。黑體輻射實(shí)際上是黑體的熱輻射。在黑體的光譜中，由于高溫引起高頻率即短波長(zhǎng)，因此較高溫度的黑體靠近光譜結(jié)尾的藍(lán)色區(qū)域而較低溫度的黑體靠近紅色區(qū)域。

　　在室溫下，黑體輻射的能量集中在長(zhǎng)波電磁輻射和遠(yuǎn)紅外波段；當(dāng)黑體溫度到幾百攝氏度之后，黑體開始發(fā)出可見光。以鋼材為例根據(jù)溫度的升高過程，分別變?yōu)榧t色，橙色，黃色，當(dāng)溫度超過1300攝氏度時(shí)開始發(fā)白色[1] 和藍(lán)色。當(dāng)黑體變?yōu)榘咨臅r(shí)候，它同時(shí)會(huì)放出大量的紫外線。

　　黑體一詞是在1862年由基爾霍夫所命名并引入熱力學(xué)內(nèi)，黑體所輻射出來的光線則稱做黑體輻射。黑體單位表面積的輻射功率P與其溫度的四次方成正比，即：P= σont-size: 12pt">T4式中σ稱為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)，又稱為斯特藩常數(shù)。

　　黑體的放射過程引發(fā)物理學(xué)家對(duì)量子場(chǎng)內(nèi)的熱平衡狀態(tài)的興趣。在經(jīng)典物理中，所有熱平衡的傅里葉模型都遵循能量均分定理。當(dāng)物理學(xué)家使用經(jīng)典物理解釋黑體時(shí)，不可避免的發(fā)生了紫外災(zāi)難，即用于計(jì)算黑體輻射強(qiáng)度的瑞利-金斯定律在輻射頻率趨向于無窮大時(shí)計(jì)算結(jié)果也趨向于無窮大。由于黑體可以用于檢驗(yàn)熱平衡的性質(zhì)，因?yàn)樗懦龅妮椛渥裱瓱崃W(xué)散射，歷史上對(duì)黑體的研究成為了量子物理開始的契機(jī)。