Секрет раскрыт: Закон Стефана-Больцмана описывает излучение чёрного тела

Это действительно так, что простой закон физики может объяснить сложное явление излучения чёрных тел. Мало кто об этом знает, однако именно он лежит в основе понимания теплового излучения абсолютно чёрных поверхностей.

Факт

Закон Стефана-Больцмана утверждает, что мощность излучения абсолютно чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры. Формула выглядит следующим образом:

$$ P = \sigma T^4 $$

где $P$ – мощность излучения, $\sigma$ – постоянная Стефана-Больцмана ($5{,}670\,374(21)\times 10^{-8}\ \text{W m}^{-2}\ \text{K}^{-4}$), а $T$ – абсолютная температура тела в кельвинах.

Пояснение

Этот закон важен потому, что позволяет точно предсказать количество энергии, испускаемой телом при определённой температуре. Например, он объясняет, почему звёзды светятся разными цветами и яркостью. Более горячие звёзды излучают больше света, чем холодные, благодаря этому закону.

Кроме того, знание закона помогает понять процессы нагрева атмосферы Земли солнечными лучами и влияние парникового эффекта.

Вопрос

Как думаете, насколько сильно изменение температуры влияет на интенсивность излучения?