第二節絕對黑體的輻射定律普朗克量子假說
一、黑體輻射定律
黑體輯射的實驗
由基爾霍夫定律可以知道，一個物體若對某些波長的吸收率大，則對這些波長的發射本領也大；若不吸收某些波長，則它也不能發射這些波長的輻射能。對任何波長的輻射能來說，任何物體所發射出去的熱輻射，總比同溫度同一時間間隔內黑體的熱輻射要弱些；前者等於後者與該物體在此溫度下的吸收率的乘積。因此，研究黑體輻射的規律對於了解各種物體的熱輻射具有重要意義。
理想的黑體在實際上是不存在的，我們隻能利用近似的黑體模型來研究熱輻射的普遍性質。
在實驗室中，用不透明材料製成一個開有小孔的空腔，空腔外麵的輻射能通過小孔進人空腔，在腔內進行多次反射，每反射一次，空腔內壁便吸收一部分輻射能，結果進人空腔的輻射能幾乎全部被腔壁所吸收。由於小孔的麵積遠比空腔壁的麵積小，所以由小孔穿出的輻射能可以忽略不計。這樣，小孔就可以近似地作為黑體。如果均勻地將腔壁加熱以提高它的溫度，那麼，腔壁將向腔內發出熱輻射，其中一部分由小孔射出，這個小孔就像是黑體的表麵，它所發出的電磁波譜就表現出黑體輻射的特征。這種現象在日常生活中是經常可以觀察到的，例如，白天從遠處看建築物的窗口，顯得特別黑暗，這就是由於從窗口射人的光經過牆壁多次反射而被吸收，很少再從窗口射出的緣故。
利用黑體模型測定黑體的單色發射本領70時，把從小孔所發出的輻射經過棱鏡分光，不同波長的光（可見光與不可見光）經棱鏡色散為不同的方向，然後就可以利用熱電偶測出各種波長的輻射功率（單位時間內射到熱電偶上的能量所示是隨波長和溫度變化的實驗曲線。從這些曲線可以看出：當溫度升高時，任一波長的發射能量都增大，總輻射能量迅速增加；
任一溫度的輻射光譜中，都有一個發射本領最強的波長，即每條曲線都有一個最高點；
當溫度升高時，短波的輻射比長波的輻射增加得更快，因此，輻射最強的波長(又稱峰值波長）心往短波方向移動，這與我們日常所觀察到的灼熱物體發光顏色隨溫度。
第三節熱輻射的應用
任何物體在任何溫度時（除絕對零度外）都有熱輻射，宇宙空間充滿了熱輻射。因此，熱輻射現象到處可見，熱輻射的應用極其廣泛。下麵我們僅對熱像圖作簡單介紹。
人體具有一定的溫度，可以通過熱輻射的形式與外界交換能量，其熱輻射波長範圍約在3~16厘米之間，屬於紅外區域。但是，人體表麵各部分溫度是不同的，且受很多因素的影響而發生變化。例如，當人體某些組織發生病理改變時，往往會造成某些內部因素的變異，使體溫及體表溫度發生變化（癌變部位可較正常情況升高0.50，於是導致體表紅外輻射能量的改變。
利用熱象儀對人體熱輻射進行測量，即可得到與體表溫度變化相關的熱像圖（紅外熱成像），從而能連續地精確地測定出體表溫度的分布狀態及微小變化，在臨床上可以用作早期發現近表皮惡性腫瘤及其轉移情況（如皮膚癌、乳腺癌、甲狀腺癌），協助診斷一般良性腫癌、各種炎症（如膽囊炎、關節炎）、末梢血管病（如血管炎、血管閉塞外科上可用以協助診斷燒傷、凍傷、骨折，觀察皮膚移植、器管移植效果等；產科中可用作早期發現妊娠、胎盤定位等；還可以用來觀察某些藥物的療效。近年來，這項技術發展得很快，除用於臨床診斷和基礎研究外，有些國家還把它列為健康普查的常規手段之一。
紅外熱成像技術有許多優點：它是無損傷性測量方法，對人體沒有任何痛苦與不適的刺激，也不會X射線檢查那樣對人體產生副作用，可以連續多次檢查；它又是一種非接觸測量方法，對人體體表溫度分布沒有幹擾，因而能夠較正確地反映體表溫度的真實情況。它的分辨率高、靈敏度高、測量迅速，能快速掃描得到連續的溫度分布圖像，這項新技術是很有發展前途的。