理想上，黑色的物體能完全吸收輻射，當在穩定的溫度，表示和環境處於熱平衡，基於能量守恆必定會放射出輻射，稱為黑體輻射。
黑體輻射觀察到的頻譜分布，和黑體的材質無關，只和溫度有關。溫度越高，頻譜中強度的峰值對應到的頻率越高、波長越短，頻譜涵蓋的面積越大，也就是所發出的總輻射能量越強。
- 物體的溫度不論高低，只要大於絕對零度，都會發出輻射。
- 在一般溫度，黑體輻射的頻譜多半落在肉眼看不到的紅外光範圍，所以看起來暗暗的不發光。
- 如果溫度夠高，黑體即可發出可見光，看起來就不是漆黑的。
- 水沸騰時溫度為 373K(100°C)，釋放之電磁輻射為紅外線。
- 白熾燈(鎢絲燈)的溫度約為 2300K，電磁輻射的可見光強度較弱，大部分為紅外線。
- 太陽表面約為 6000K，產生的電磁輻射大部分為可見光，同時有一部份的紫外線及紅外線。
- 1893 實驗發現，輻射的頻譜具有最大能量強度時所對應的波長 (λmax)，和絕對溫度 (T) 成反比，即 λmax×T＝定值。維恩位移定律 (Wien's displacement law)
- 1879 實驗歸納，1884 由熱力學定律推導，單位面積輻射出的總功率，和黑體的絕對溫度的四次方成正比 j∗=eσT4。斯特凡–波茲曼定律 (Stefan-Boltzmann law)。
- 加熱鐵塊會感受到「熱」，是因為熱輻射傳導紅外線至皮膚表面。加熱至相當溫度後，鐵塊會呈現由黃紅色至藍白色，是因為給予的能量上升，所放出的最強輻射頻率移至可見光區。
- 自然界中很難找到理想的黑體，一種模擬黑體的辦法是用任何材料造出一個封閉的空盒子，然後在盒子表面開一個小孔，如果孔徑夠小，所有照射進小孔上的輻射就無法立即從空腔壁反射出來。如果空盒的溫度不為零，就會有熱輻射從小孔射出。
- 熱平衡時溫度不變，吸收的能量等於釋放出的能量，吸收的頻譜轉換成釋放出的頻譜。
- 在能量子的概念發展出來之前，科學家試圖以古典統計力學出發，來解釋黑體輻射光譜分佈的瑞立–京示定律（Rayleigh-Jean’s law）在低頻部分符合實驗上的測量，但在高頻部分卻會無止盡的上升。以瑞立–京示定律計算，則黑體輻射強度在頻率趨近於無窮大時亦趨近於無窮大，也就是說無論在任何溫度下任何物體都會輻射出超強的高頻紫外光，這顯然與物理事實不合，又被稱為「紫外災變（ultraviolet catastrophe）」。
- 1900年蒲朗克發表的論文針對的正是這個問題。他在推導的關鍵過程中引入能量不連續E=hv的概念，解決了不合理的紫外災變現象，也使導出的曲線不只是定性上類似，甚至在定量上可完全重現各種實驗條件下所觀察到的光譜圖。普朗克是量子力學的創始人，發現能量量子而對物理學的進展做出了重要貢獻，在1918年獲得諾貝爾物理學獎。是理論物理大師，量子論先驅。他在 1900年底為解釋黑體溫輻射的光譜，假設電磁能只能以 hν的整數倍發放或吸收。
- 普朗克的成就即是巧妙地湊出一數學公式來描述實驗數據。
參考：
- https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=32928
- http://scimonth.blogspot.com/2016/03/blog-post_69.html
- 量子現象
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