Енергія випромінювання чорного тіла
Згідно з визначенням закону Стефана-Больцмана енергія випромінювання чорного тіла з поверхні 1 м2 за одну секунду визначають за формулою:
E = σ (Пе)4,
де Те – ефективна температура випромінювання, тобто абсолютна температура поверхні тіла, σ – постійна Стефана-Больцмана, що дорівнює 5,67·10-8 Вт/(м2·К4).
Чим ближче випромінювальні характеристики реальних тіл до властивостей чорного тіла, тим ближче буде енергія, розрахована за вказаною формулою, до випромінюваної енергії реальних тел.
Енергія випромінювання реальних тіл
Формула закону Стефана-Больцмана випромінювання реальних тіл має вигляд:
E = εσ (Пе)4,
де ε – коефіцієнт випромінювальної здатності реального тіла, який лежить в межах 0<ε<1. Цей коефіцієнт не є постійною величиною, а залежить від абсолютної температури, частоти електромагнітного випромінювання та властивостей поверхні реального тіла.
Історія відкриття закону Стефана-Больцмана
Цей закон був відкритий у 1879 році австрійським фізиком Йозефом Стефаном на підставі експериментальних вимірювань. Самі експерименти були виконані ірландським фізиком Джоном Тиндалем. У 1884 році Людвіг Больцман в результаті теоретичних досліджень з використанням термодинаміки прийшов також до цього закону випромінювання чорного тіла. У своїх міркуваннях Больцман розглядав деякий ідеальний двигун, в якому джерелом енергії був світло.
Стефан опублікував отриманий ним експериментально закон у статті під назвою “Про відношення між випромінюванням і абсолютною температурою” в одній з брошур Академії наук Вени.
