Între procesele macrocosmosului și procesele microcosmosului există diferențe calitative. Fizica clasică nu a putut explica legea distribuției energiei în spectrul emisiilor unui corp absolut negru. Pentru a determina forma funcției m, au fost necesare idei complet noi despre mecanismul emisiei de lumină. In 1900, Max Planck a emis ipoteza că absorbția și emisia de energie electromagnetice atomi de radiație se poate separa numai „loturi“, care sunt numite cuante de energie. Cuantele energiei :
unde h = 6,625⋅10 -34 j risec și se numește constantă Planck. În partea vizibilă a spectrului pentru o lungime de undă = 500 nm, cuantumul de energie este:
Pe baza ipotezei sale, Planck a obținut o formulă pentru T:
c este viteza luminii în vid, k este constanta Boltzmann.
Această formulă descrie bine datele experimentale.
Spectrul de emisie al unui corp gri poate fi exprimat prin următoarea formulă:
unde este coeficientul de absorbție al corpului gri.
Din formula lui Planck, legile private care au fost stabilite înainte de lucrarea lui Planck sunt obținute ca consecințe. Pentru luminozitatea energetică a unui corp absolut negru, avem:
Facem schimbarea variabilelor
Fără o concluzie, subliniem acest lucru
Factorul înainte de temperatura în a patra putere este notat cu :
Din condiția extremă pentru funcție (T)
Pe baza teoriei lui Planck, Einstein în 1905 a creat o teorie cuantică a luminii și Bohr a dezvoltat în 1913 o teorie cuantică a structurii atomului de hidrogen.
Radiația soarelui.
Cea mai puternică sursă de radiație termică, care determină viața pe pământ, este Soarele.
Fluxul de radiație solară pe unitatea de suprafață a limitei atmosferei pământului este de 1350 W / m 2 (1,93 cal / cm2 min). Această cantitate se numește constanta solară.
În funcție de înălțimea Soarelui deasupra orizontului, traseul parcurs de razele soarelui în atmosferă variază în intervale destul de mari, cu o diferență maximă de 30 de ori. Chiar și în cele mai favorabile condiții, un flux de radiație solară egal cu 1120 W / m 2 (1,6 cal / cm2 min) pe unitatea din suprafața Pământului.
Atenuarea radiației de către atmosferă este însoțită de o schimbare a compoziției sale spectrale. Figura 3 prezintă spectrul radiației solare pe limita atmosferei Pământului (curba 1) și pe suprafața pământului (curba 2), cu cea mai mare de soare. Curba 1 este aproape de spectrul unui corp negru, maxim corespunde cu o lungime de undă de 470 nm, conform legii Wines permite definirea temperaturii suprafata soarelui - aproximativ 6100 K. Curba 2 are un număr de linii de absorbție, de vârf este de aproximativ 555 nm.
Intensitatea radiației solare directe este măsurată de un actinometru. Principiul funcționării sale se bazează pe utilizarea încălzirii suprafețelor înnegrite ale corpurilor, care derivă din radiațiile solare.
Spectrul radiațiilor solare la limita atmosferei pământului (curba 1) și pe suprafața Pământului (curba 2) cu cea mai înaltă poziție a Soarelui.