普朗克公式

普朗克公式（Planck's Law），又称黑体辐射定律，是描述热辐射的基本定律之一，由德国物理学家马克斯·普朗克于1900年提出。该公式为解决紫外灾变问题而起，是量子力学和相对论的开端之一。普朗克公式被广泛应用于热能转换、物体颜色研究等方面。

1.普朗克公式是什么

普朗克公式是一个表述黑体辐射能谱的数学公式，它给出了温度为T的黑体辐射发射单位区域能量在不同频率下的分布情况。其公式表达为：

E = frac{2pi hu^3}{c^2}frac{1}{exp(frac{hu}{k_B T})-1}

其中，E代表单位时间内单位面积的辐射能量，h为普朗克常数，ν为辐射频率，c为光速，k_B为玻尔兹曼常数。

2.普朗克公式的物理意义

普朗克公式揭示了固体、液体、气体等物质，即使在缺乏外部辐射的条件下，也会自发地辐射出特定波长的电磁波的能力。从它的理论解释来看，黑体辐射是由于物质微观粒子所带有的量子化能量跃迁所导致的。

3.普朗克公式的建立及应用

1900年，普朗克在对黑体辐射实验数据进行研究时，使用了一种舍弃传统连续谱理论而采取概率性假设的新方法，从而成功地求出了一个关于频率的单峰分布函数，该函数成为后来的普朗克公式。

普朗克公式被广泛应用于热力学、量子力学、天体物理学、半导体物理学、颜色测量学、辐射治疗等领域，成为当代物理学中重要的基础和工具。