1900年，著名的物理學家開爾文男爵（1st Baron Kelvin）在世紀之初發表演說，充滿樂觀的認為物理大廈已建成，只剩一些修飾性的工作，除了兩朵小小的烏雲，一是邁克生與莫利的光速實驗，一是黑體輻射的理論與實際不符。

開爾文沒料到這兩朵烏雲很快就會發展成為吹垮大廈的暴風雨，前者是相對論，後者則是量子力學。德國物理學家威廉·維因正是在黑體輻射的問題中扮演關鍵角色的人。

黑體是克希荷夫（Kirchhoff）在研究物體本身輻射出能量與吸收外來能量的比例關係時，所假想的理想物體。所謂黑體就是只能吸收一切外來的輻射能的物體；因為所有頻率的光都被它吸收，不會反射回去，看起來就是純然的黑色，所以稱為黑體。

另一方面，十九世紀後期的物理學家已經知道熱輻射是一種電磁波，有不同的波長。他們想研究物體溫度與熱輻射的波長分布之間的關係，但物體除了自身的熱輻射，也會反射外來的輻射，難以釐清。而黑體完全不會反射外界的輻射能，完全只有本身輻射出來的能量，因此就可以很單純地用來研究；就像我們在計算重力時，會假設物體是一個質點。

維因於1896年從熱力學的角度推導出「維因公式」，首度賦予黑體輻射一個明確的關係式。但怎麼知道這個公式對不對呢？畢竟現實世界中又不存在理想中的黑體，供我們測量其輻射能量來加以驗證。沒關係，維因和同事盧默（Otto Lummer）想出一個可以模擬黑體的巧妙方法。

他們建議做一個密閉的空腔，僅留一個極小的孔洞。如此一來，即使有外界的光恰巧射入小孔，也會被「鎖」在腔內不斷反彈，幾乎沒機會再從小孔逃出，就相當於不會反射任何外來輻射的黑體。將空腔加熱至一定溫度後，小孔發出的光就是空腔內壁本身的熱輻射，分析其光譜就可以得到相當於此一溫度的黑體輻射。

雖然維因第二年就轉而研究陰極射線，但盧默仍繼續與其他科學家著手空腔實驗。經過三年的實驗，他們測得的資料顯示黑體輻射中只有高頻區段的數據與維因公式吻合，低頻則有不小差距（另一個瑞利─金斯公式則恰好相反，只適用於低頻）。雖然維因的公式並不完全正確，但他相當於完成部分先導的工作，才有普朗克引進量子的概念，徹底解決這問題，並開啟了量子力學的研究。所以維因還是因此而獲得1911年的諾貝爾物理獎。

資料引用於：http://history.pansci.asia/

1900年12月14日，普朗克得出了輻射定律的理論推論，其中他使用了此前曾被他所否定的奧地利物理學家波茲曼的統計力學。

普朗克於會議上提出了能量量子化的假說： E=hν其中E是能量，ν是頻率，並引入了一個重要的物理常數h(普朗克常數)，能量只能以不可分的能量元素（即量子）的形式向外輻射。

這樣的假說調和了古典物理學理論研究熱輻射規律時遇到的矛盾。

基於這樣的假設，他並給出了黑體輻射的普朗克公式，圓滿地解釋了實驗現象。這個成就揭開舊量子論與量子力學的序幕，因此12月14日成為了量子日，以作紀念。

1917年諾貝爾物理學獎授予德國哥廷根大學的普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck，1858－1947)，以表彰他對量子的發現而推動物理學的發展(for the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta )。

以之為名的普朗克常數 於2019年被用於重新定義基本單位。並有以之為名科學獎座、機構和學會。

說起來 , 物理是相當重要 , 也是現代科學的基礎呀

費波南西 發表於 2019-1-13 10:23
說起來 , 物理是相當重要 , 也是現代科學的基礎呀

也不敢說物理是最重要的學科，但是研究的範圍的確是最廣的。

小到基本粒子，大到浩瀚宇宙，都是物理學研究的範圍。

物理化學對小弟我說來真是斑斑血淚啊!在學時這方面成績實在難堪

funcyec 發表於 2019-1-13 12:56
物理化學對小弟我說來真是斑斑血淚啊!在學時這方面成績實在難堪

每個人的能力和專長本來就不一樣，也都會為自己找出路。

這個世界也不需要這麼多物理學家和化學家，大家在自己的工作崗位上各司其職，工作本來就沒有貧賤之分。

不認識~~~~

黑洞會釋放黑體輻射~也是一種黑體嗎
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