Між процесами макросвіту і процесами мікросвіту існують якісні відмінності. Класична фізика виявилася неспроможною пояснити закон розподілу енергії в спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла. Для визначення виду функції т знадобилося зовсім нові ідеї про механізм випускання світла. У 1900 році М. Планк висловив гіпотезу, що поглинання і випускання енергії електромагнітного випромінювання атомами можливо тільки окремими "порціями", які отримали назву квантів енергії. Величина кванта енергії :
де h = 6,62510 -34 джсек і називаетсяпостоянной Планка. У видимій частині спектру для довжини волни = 500 нм величина кванта енергії дорівнює:
На основі свого припущення Планком була отримана формула для Т:
c - швидкість світла у вакуумі, k - постійна Больцмана.
Ця формула добре описує експериментальні дані.
Спектр випромінювання сірого тіла може виражатися наступною формулою:
де - коефіцієнт поглинання сірого тіла.
З формули Планка виходять як слідства приватні закони, які були встановлені до роботи Планка. Для енергетичної світності абсолютно чорного тіла маємо:
Зробимо заміну змінних
Без висновку зазначимо, що
Множник перед температурою в четвертого ступеня позначимо :
З умови екстремуму функції (Т)
На основі теорії Планка Ейнштейн в 1905 р створив квантову теорію світла, а Бор в 1913 р розробив квантову теорію будови атома водню.
Випромінювання Сонця.
Найбільш потужним джерелом теплового випромінювання, яке обумовлює життя на землі, являетсяСолнце.
Потік сонячної радіації, що припадає на одиницю площі кордону земної атмосфери, становить 1350 Вт / м 2 (1,93 кал / см 2 мін). Цю величину називаютсолнечной постійною.
Залежно від висоти Сонця над горизонтом шлях, прохідний сонячними променями в атмосфері, змінюється в досить великих межах з максимальним відмінністю в 30 разів. Навіть за найсприятливіших умов на одиницю площі поверхні Землі доходить потік сонячної радіації, що дорівнює 1120 Вт / м 2 (1,6 кал / см 2 мін).
Ослаблення радіації атмосферою супроводжується зміною її спектрального складу. На малюнку 3 показаний спектр сонячного випромінювання на межі земної атмосфери (крива 1) і на поверхні Землі (крива 2) при найвищому стоянні Сонця. Крива 1 близька до спектру абсолютно чорного тіла, її максимум відповідає довжині хвилі 470 нм, що згідно із законом Вина дозволяє визначити температуру поверхні Сонця - близько 6100 К. Крива 2 має кілька ліній поглинання, її максимум розташований близько 555 нм.
нтенсівность прямої сонячної радіації вимірюють актинометр. Принцип дії його заснований на використанні нагрівання зачернённих поверхонь тіл, що походить від сонячної радіації.
Спектр сонячного випромінювання на межі земної атмосфери (крива 1) і на поверхні Землі (крива 2) при найвищому стоянні Сонця.