Định luật Stefan–Boltzmann

Phát biểu

M = σ·T⁴ — công suất bức xạ toàn phần trên đơn vị diện tích của một vật đen lý tưởng tỉ lệ với lũy thừa bậc bốn của nhiệt độ tuyệt đối, với σ = 5,670374×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴.

Vì sao đúng?

Định luật này giải thích vì sao bàn ủi ấm không phát sáng nhưng bàn ủi nung đỏ thì sáng rực — tăng nhiệt độ lên 2 lần tăng công suất bức xạ lên 16 lần.

Stefan tìm ra bằng thực nghiệm năm 1879; Boltzmann chứng minh từ nhiệt động lực học năm 1884. Nó là một trong số ít định luật lượng tử được phát biểu trước khi cơ học lượng tử ra đời — Planck sau đó giải thích nó bằng lượng tử hóa năng lượng.

Ứng dụng

Cân bằng năng lượng của Trái Đất và hiệu ứng nhà kính, đo nhiệt độ ngôi sao, thiết kế buồng nung và lò, camera nhiệt (thermal imaging), làm mát bức xạ của vệ tinh.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước