黑体辐射实验
黑体辐射综合实验
1） 将各种传感器与多功能数据采集系统和微机 连接，打开微机找到虚拟红外扫描成像仪。 2） 打开热辐射源的控制电源和温控装置，设定 热辐射盒的温度。 3） 设置红外传感器和设定红外传感器的初始高 度；设置位移传感器的通道并对位移传感器进 行定标和校准。 4） 点击虚拟红外扫描成像仪界面上的“开始采 样”按钮。打开底座电机开关，使红外传感器 沿水平方向对辐射源进行扫描。到达终点后， 电机自动停止。点击”停止采样“按钮
注意事项
（1）采集数据时：从最高/最低点开始， 每降低/升高一段后重新采集一组， 数据采集次序不能乱。如果出现数据采集错误， 必须删除。
（2）每次测量前必须对红外传感器调零。
【预习思考题】
需要测量的是方盒上任意一点对外的红 外光辐射出射度，但采集卡采集到的只 能是电压信号。因该如何给传感器定标 呢？ 你能用该红外扫描成像仪设计一个新颖 的实验项目来吗？
收本领之比等于同一温度下黑体的辐射本领， 黑体的辐射本领只由温度决定。在1861年进一 步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来 的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射；1879 年，斯特藩（J.Stefan）从实验中总结出了物 体热辐射的总能量与物体绝对温度四次方成正 比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出 了严格的理论证明；1888年，韦伯.F.Weber） 提出了波长与绝对温度之积是一定的，维恩 （W.Wien）从理论上进行了证明
黑体辐射试验
三、实验内容（续）
黑体辐射实验
4. 溴钨灯光源 标准黑体应是黑体实验的主要设置，但标准黑体其价格很高， 所以本实验装置采用稳压溴钨灯作光源，溴钨灯的灯丝是用钨丝 制成，钨是难熔金属，它的熔点为3665°K。钨丝灯是一种选择 性的辐射体，它产生的光谱是连续的，它的总辐射本领RT可由下 式求出。 式中为温度T时的总辐射系数，它是给定温度 钨丝的辐射强度与绝对黑体的辐射强度之比，因此 -4 或 式中B为常数，B=1.47×10 钨丝 灯的辐射光谱分布Rλ T为
黑体辐射实验
一、实验目的 1. 验证普朗克辐射定律。 2. 验证斯忒藩一波耳兹曼定律。 3. 验证维恩位移定律。 4. 学会测量一般发光光源辐射能量曲线的方法。 二、实验仪器
WGH-10型黑体实验装置
黑体辐射实验
二、实验仪器
黑体辐射实验
三、实验内容
本实验采用WGH-10型黑体实验装置进行黑体（用溴钨灯可调光源）辐射 能量的测量，这种装置也可以对任意发射光源的辐射能量进行测量，只须将溴 钨灯取下换入被测光源即可。实验装置可以记录出发光源的辐射能量曲线。在 做本实验时，通过改变溴钨灯光源的温度，分别进行扫描，就可以从记录的光 谱辐射曲线直接看到维恩位移定律的现象，并能够对普朗克定律、斯忒藩-波 尔兹曼定律进行较精确的验证，这是本实验的主要内容。 下面介绍一下实验仪器。 1. WGH-10型黑体实验装置的基本组成 黑体实验装置由光栅单色仪，接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集 单元，电压可调的稳压溴钨灯光源，计算机及打印机组成。它集光学、精密机 械、电子学、计算机技术于一体。仪器的狭缝为直狭缝，宽度范围0－2.5mm 连续可调，顺时针旋转为缝宽度加大，反之减小，每旋转一周狭缝宽度变化 0.5mm。为延长使用寿命，调节时注意最大不超过2.5mm，平日不使用时，狭 缝最好开到0.1－0.5mm左右。为去除光栅光谱仪中的高级次光谱，在使用过 程中，可根据需要把备用的滤光片插入狭缝插板上。
黑体辐射实验
黑体测量实验
【实验目的】1、理解和掌握黑体辐射的基本规律，加深对能量量子性的理解；
2、验证斯忒藩—波尔兹曼定律；
3、验证维恩—位移定律。【实验仪器】
WGH-10型黑体实验装置
【实验原理】
1、黑体辐射
任何物体，只要其温度在绝对零度以上，就向周围发射辐射，这称为温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体，即任何非黑体所发射的辐射通量都小于同温度下的黑体发射的辐射通量；并且非黑体的辐射能力不仅与温度有关，而且与表面的材料性质有关。而黑体的辐射能力则仅与温度有关。黑体的辐射亮度在各个方向都相同，即黑体是一个完全的余弦辐射体。
辐射能力小于黑体，但辐射的光谱分布与黑体相同的温度辐射体称为灰体。
2、黑体辐射定律
（1）黑体辐射的光谱分布—普朗克辐射定律 黑体的光谱辐射出射度为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1251
T C T e
C M λλλ
式中：第一辐射常数：2161m w 1074.3⋅⨯=-C
第二辐射常数：K w 104396.122⋅⨯=-C
（2）黑体的全辐射出射度—忒藩—波尔兹曼定律
黑体的全辐射出射度为：
40
T d M M T b δλλ⎰∞
==
T 为黑体的绝对温度，δ为 忒藩—波尔兹曼常数，
()
428234
5K m w/10670.5152⋅⨯==-c h k πδ
k 为波尔兹曼常数，h 为普朗克常数，c 为光速。
（3）维恩—位移定律
光谱亮度的最大值的波长λmax 与它的绝对温度T 成反比，
T
b =max λ b 为常数，K m 10896.23⋅⨯=-b
【实验步骤】
1、将WGH-10型黑体实验装置电源的电压凋节旋钮凋节至最小值，然后打开电源和接收器的电源，过1~2分钟后，可以打开桌面上WGH-10型黑体实验系统的软件。
黑体辐射实验
实验十 黑体辐射实验
实验者：头铁的小甘
引言：
任何物体，只要温度大于绝对零度，就会向周围发生辐射，这称为温度辐射。 黑体是指能够完全吸收所有外来辐射的物体，处于热平衡时，黑体吸收的能量等 于辐射的能量，由于黑体具有最大的吸收本领，因而黑体也就具有最大的辐射本 领。这种辐射是一种温度辐射，辐射的光谱分布只与辐射体的温度有关，而与辐 射方向及周围环境无关。
6000o K
5000o K
4000o K
3000o K
图 1 黑体辐射能量分布曲线
黑体辐射 p lanck 公式 十九世纪末，很多著名的科学家包括诺贝尔奖获得者，对黑体辐射进行了
大量实验研究和理论分析，实验测出黑体的辐射能量在不同温度下与辐射波长的 关系曲线如图 1 所示，对于此分布曲线的理论分析，历上曾引起了一场巨大的风 波，从而导致物理世界图像的根本变革。维恩试图用热力学的理论并加上一些特 定的假设得出一个分布公式－维恩公式。这个分布公式在短波部分与实验结果符 合较好，而长波部分偏离较大。瑞利和金斯利用经典电动力学和统计物理学也得 出了一个分布公式，他们得出的公式在长波部分与实验结果符合较好，而在短波 部分则完全不符。如图 2。因此经典理论遭到了严重失败，物理学历史上出现了 一个变革的转折点。 实验原理：
Planck 提出：电磁辐射的能量只能是量子化的。他认为以频率ν做谐振动 的振子其能量只能取某些分立值，在这些分立值决定的状态中，对应的能量应该 是某一最小能量的 h ν整数倍，即 E=nh ν,n=1,2,3,…，h 即是普朗克常数。在 此能量量子化的假定下，他推导出了著名的普朗克公式
黑体辐射实验
电
科
专
业
实
验
报
告
实验名称黑体辐射实验班级
姓名
学号
一、实验目的：
1.掌握黑体辐射的基本理论。
2.掌握黑体辐射能量的测量和任意发射光源的辐射能量的测量。
3.学会利用相同的装置验证黑体的辐射定律。
二、实验原理：
1.黑体辐射基本理论：任何物体都会以电磁辐射的形式发射和接收
能量。辐射能与温度和表面性质都有关系。辐射体的辐射性质，可
以有一定的温度下，辐射体表面单位面积的辐射能量随波长的分布
曲线，即单色辐射度曲线表示。实际物体的单位辐射度依赖于辐射
源的组成部分，是辐射波长的连续光谱，人的肉眼只能看到其可见
光的部分。相同温度下的黑体均发出同样的形式的光谱，不受其组
成的影响。有三个辐射定律：斯特藩-波尔兹曼定律、维恩位移定律、普朗克辐射定律。
2.黑体实验装置的原理：主机部分由单色器狭缝、接受单元光学系统以及光栅驱动系统等。本实验选用硫化铅为光信号接收器，从单
色仪出缝射出的单色光信号经过调制器，调制成50HZ的频率信号被PBS接收。
三、实验步骤：
1、按要求正确连接电路。检查无误后，打开溴钨灯电源预热；打开主机电源，连接好USB数据线。
2、建立传递函数曲线。
（1）、将标准光源电流调整为“溴钨灯的色温”表中，色温为2940K 时电流所在位置;
（2）、预热20分钟后，在系统上记录该条件下全波段图谱；该光谱曲线包含了传递函数的影响；
（3）、点击“验证黑体辐射定律”菜单，选“计算传递函数”命令，将该光谱曲线与已知的光源辐射能量线时，测量结果即扣除了仪器
传递的影响。
3、修正为黑体。
任意发光体的光谱能量辐射本领与黑体辐射都有一系数关系，系统软件提供了钨的发射系数，并能通过将菜单栏的“修正成为黑体”点击为选定，进行修正。测量溴钨灯的辐射能量曲线即自动修正为
黑体辐射实验
溴钨灯工作电流与色温对应关系表（表1）
电流(A) 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.50
色温(K) 2250 2330 2400 2450 2500 2550 2600 2680 2770 2860 2940
M 0(T)C 1 5e C T 2
这个公式与实验曲线波长短处符合得很好，但在波长 很长处与实验曲线相差较大。
瑞利--金斯经验公式
M 0(T)C 34T
这个公式在波长很长处与实验曲线比较相近， 但在短波区，按此公式，M0 将随波长趋向于零而 趋向无穷大的荒谬结果，即“紫外灾难”。
维恩公式和瑞利-金斯公式都是用经典物理学的 方法来研究热辐射所得的结果，都与实验结果不符， 明显地暴露了经典物理学的缺陷。黑体辐射实验是 物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。
大学物理实验
黑体辐射实验
一、实验目的
1、了解和掌握黑体辐射的光谱分布——普朗克辐射 定律
2、了解和掌握黑体辐射的积分辐射——斯忒藩玻尔 兹曼定律
3、了解和掌握维恩位移定律
重点：WGH—10黑体实验仪的原理和使用方法 难点：通过实验掌握黑体辐射的光谱分布规律
二、实验原理
1. 热辐射现象
黑体辐射实验
黑体辐射实验的启示
• 实验方法的创新与改进
• 实验领域的拓展与深化
• 实验技术的应用与推广
05
黑体辐射实验的现代应用与发展
黑体辐射实验在物理学领域中的应用
01
黑体辐射实验在理论物理学中的应用
• 黑体辐射理论的发展
• 黑体辐射实验对理论物理学的验证
• 黑体辐射实验对理论物理学的启示
02
黑体辐射实验在实验物理学中的应用
• 黑体辐射实验对实验物理学的影响
• 黑体辐射实验对天体物理学的影响
黑体辐射实验在工程技术领域中的应用
• 黑体辐射实验在材料科学中的应用
• 黑体辐射实验在能源科学中的应用
• 黑体辐射实验在环境科学中的应用
黑体辐射实验在未来的发展趋势与挑战
• 黑体辐射实验在新兴领域的应用前景
• 黑体辐射实验面临的挑战与问题
• 瑞利-金斯公式
黑体辐射实验对物理学的发展具有重要意义
• 揭示了量子力学的奥秘
• 为量子力学的发展奠定了基础
• 为现代科学技术的发展提供了理论支持
黑体辐射实验的科学意义
黑体辐射实验揭示了能量量子化的特性
• 能量量子化概念的提出
• 能量量子化与黑体辐射的关系
• 能量量子化对物理学的影响
黑体辐射实验验证了普朗克假设
• 普朗克假设的提出
黑体辐射实验
实验1 黑体辐射实验
1.1 实验目的
通过测量假想黑体的辐射曲线，了解黑体辐射的基本规律和普朗克的能量子假设，掌握扫描光栅单色仪的工作原理及使用方法。
1.2实验原理
1.2.1 辐射测量的基本术语介绍
黑体:是一种理想的辐射能源，是一种辐射仅取决于它的温度的辐射体，它在给定的温度下比在同样温度下的任何实际物体辐射出更多的能量。故也称之为“完全辐射体”或“理想的温度辐射体”或“普朗克辐射体”。
辐射度:也称为“辐射出射度”简称“辐出度”。表面上一点的辐射度为该点表面元发出的辐射通量除以该表面元的面积的商，单位是（瓦/米）。
辐亮度:表示光源的表面元发出的，在给定方向的基准所确定的方向传播的辐射通量，除以锥的立体角和表面元在垂直于给定方向的平面上的投影面积的乘积的商，单位是（瓦特/米·球面度）。
色温:一个光源的色温就是辐射同一色谱光的黑体温度，单位是（开尔文）。
1.2.2 黑体辐射
指黑体发出的电磁辐射。任何物体只要其温度在绝对零度以上就可以向周围发射辐射，称之为温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体，它吸收全部的入射光辐射而一点也不反射。黑体辐射能量的效率最高，仅与温度有关，它的发射率是1，任何其它物体的发射率都小于1。
1.2.3黑体辐射定律
黑体辐射的经典解释:
瑞利—金斯公式: 2
22()M T k T c
νπν= （1）错误！未找到引用源。 黑体辐射的光谱分布:
普朗克定律,普朗克定律叙述了黑体辐射的光谱分布。此定律用光谱辐射出射度（简称辐出度或辐射度）表示，其形式为：
()()32/2e x p 1
黑体辐射实验
黑体辐射实验
黑体辐射实验是一种物理实验方法，旨在研究和测量黑体辐射现象。黑体是指对所有波长的辐射都是完全吸收的理想物体，不会反射或透射任何辐射。
在实验中，最常用的方法是通过热源来产生黑体辐射。实验者通常会使用一块特定材料制成的黑色物体作为热源，将其加热到一定温度，使其达到热平衡状态。然后，实验者使用光谱仪或其他光学设备来测量黑体辐射的光谱分布和强度。
通过对黑体辐射的测量和分析，可以得到黑体辐射的性质和规律，如普朗克辐射定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律等。这些定律
对于理解物体的热辐射和能量转换等过程具有重要意义，并在热力学、量子力学、天体物理学等领域中得到广泛应用。
需要注意的是，实际中并不存在完全符合理想黑体特性的物体，但可以通过逼近方法来模拟黑体辐射现象。
热辐射与黑体辐射实验教学
热辐射与黑体辐射实验教学
热辐射与黑体辐射实验是物理学教学中的重要内容，通过实验的方
式可以深入理解热辐射和黑体辐射的原理和特性。本文将介绍如何进
行热辐射与黑体辐射实验教学，以及实验的步骤和注意事项。
一、实验背景和原理
热辐射是物体由于其温度而向周围环境发射的电磁波辐射，它是物
体内部原子、分子振动和电子运动的结果。热辐射的特性与物体的温
度有关，如斯特藩-玻尔兹曼定律揭示了热辐射功率与温度的关系。
黑体是指具有完全吸收辐射的理想物体，它可以将吸收的辐射全部
转化为热能，并以辐射的形式发射出去。根据普朗克和维恩的研究，
黑体辐射具有特定的频谱分布特性，如黑体辐射定律和维恩位移定律。
二、实验目的
通过热辐射与黑体辐射实验，旨在让学生深入了解辐射现象和辐射
特性，培养学生动手实验和数据处理的能力。具体目的包括：
1. 掌握改变物体温度对热辐射功率的影响；
2. 了解黑体辐射的基本特性和维恩位移定律；
3. 探索不同材料的辐射特性差异。
三、实验器材和材料准备
1. 黑体辐射装置（包括黑体辐射源、温控装置等）；
2. 温度测量仪器（如热敏电阻、红外线测温仪等）；
3. 实验材料（不同材料的样品，例如金属、塑料、木材等）；
4. 数据记录工具（如实验记录表格、数据处理软件等）。
四、实验步骤
1. 实验前准备
（1）检查实验器材和材料是否齐全，并确保其正常工作；
（2）设置实验环境，保证实验室内温度稳定；
（3）布置实验台面，放置实验器材和样品。
2. 实验测温部分
（1）使用温度测量仪器（如热敏电阻）测量黑体辐射源的温度，
记录数据；
（2）将不同材料的样品分别放置在黑体辐射源附近，使用红外线
黑体辐射实验
黑体频谱亮度随波长变化的分布曲线：
黑体的频谱亮度随波长的变化关系曲 线图。每一条曲线上都标出黑体的绝 对温度。
与诸曲线的最大值相交的对角直线表 示维恩位移线
分析图中曲线可发现该曲线有如下特征：
1.在任何确定的温度下，黑体对不同波长 的辐射本领是不同的. 2.在某一波长处有极大值，说明黑体对该 波长具有最大的单色辐出度. 3.当温度升高时，极大值方向向短波方向 移动，曲线向上抬高并变得更为尖锐.
一、实验目的 （1）掌握黑体辐射的光谱分布-----普朗 克辐射定律。 （2）掌握黑体辐射的积分辐射-------斯 特藩-玻尔兹曼定律。 （3）掌握维恩位移定律
二、实验仪器
出缝 入缝 接收器
溴钨灯 电源
单色器 电源
单色器
溴钨灯 WGH-10型黑体实验装置
溴钨灯光源： 标准黑体应该是黑体实验的主要设置，但购 置一个标准的黑体价格太高，所以本实验用 稳压溴钨灯作为黑体，溴钨灯的灯丝使用钨 丝制成。由于钨丝灯是一种选择性辐射体， 与标准黑体的辐射光谱有一定的偏差，因此 必须进行修正。
光栅转台
2.Stefan-Boltzmann定律 ：
δ为斯忒藩-波尔兹曼常数。其中，k为波 尔兹曼常数，h为普朗克常数，c为光速。
由于黑体辐射是各向通行的，所以其辐 射亮度L与辐射度有关系：
于是，斯忒藩-波尔兹曼定律也可以用 辐射亮度表示为
黑体辐射实验报告
黑体辐射实验报告
本次实验是关于黑体辐射的研究。黑体辐射是指任何物体在一定温度下放出的辐射能量，其放射频率分布与物体温度有关，可以用普朗克定律进行描述。本次实验的目的是通
过收集黑体的辐射数据，验证普朗克定律的有效性，并了解黑体辐射的基本特性。
实验装置主要包括黑体放射管、凸透镜、光谱仪、数码多用表等器材。实验原理为利
用凸透镜将黑体辐射管内的光经过光谱仪分析后，使用数码多用表测量不同波长下的光强
度值。
实验过程中，首先要进行黑体辐射管的预热，待黑体达到稳定状态后开始测量。在实
验中，我们通过调整光谱仪的单色轮来改变光的波长，并在每个波长下多次测量光强度值
并取平均值。而为了消除背景光的干扰，我们也进行了一定的背景光强度的测量。
最后，通过将实验数据以波长为横坐标、光强度为纵坐标绘制成图表后，使用普朗克
定律进行拟合并比较实验数据与拟合曲线的拟合程度。得到的数据符合普朗克定律，说明
该定律在一定程度上能够准确描述黑体辐射特性。
总结来说，本次实验通过对黑体辐射的测量及数据分析，验证了普朗克定律的可靠性，揭示了黑体辐射的重要特性和理论基础，为日后深入研究和应用提供了基础。
黑体辐射的实验规律
黑体辐射的实验规律
黑体辐射的实验规律由黑体辐射定律、斯特藩-玻尔兹曼定律
和维恩位移定律组成。
1. 黑体辐射定律（普朗克定律）：描述了黑体辐射的能量密度与频率之间的关系。根据该定律，黑体辐射的能量密度与频率的平方成正比。数学表达式为：B(ν, T) = (2hν^3 / c^2) * (1 / (exp(hν / kT) - 1))，其中B(ν, T)表示单位频率范围内的能量密度，ν表示频率，T表示黑体的温度，h为普朗克常数，c为光速，k为玻尔兹曼常数。
2. 斯特藩-玻尔兹曼定律：描述了黑体辐射的总辐射功率与温
度之间的关系。根据该定律，黑体辐射的总辐射功率与温度的四次方成正比。数学表达式为：P = σ * A * T^4，其中P表示
黑体辐射的总辐射功率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，约等于
5.67 × 10^−8 W/(m^2·K^4)，A表示黑体的表面积，T表示黑体的温度。
3. 维恩位移定律：描述了黑体辐射的主峰频率与温度之间的关系。根据该定律，黑体辐射的主峰频率与温度成反比。数学表达式为：λ_max = b / T，其中λ_max表示主峰频率对应的波长，b为维恩位移常数，约等于2.898 × 10^−3 m·K。
这些规律揭示了黑体辐射现象与温度、频率、波长之间的基本关系，对理解和研究热辐射、热力学以及量子物理学等领域有着重要的意义。
黑体辐射实验
四.实验内容： 1.验证普朗克辐射定理. 2.验证斯特藩—玻尔兹曼定律 3.验证维恩位移定律 4.研究黑体和一般发光体辐射强度 关系 5.学会测量一般发光光源的辐射能 量曲线
思考题 1、实验为何能用溴钨灯进行黑体辐射 测量并进行黑体辐射定律验证？ 2、实验数据处理中为何要对数据进行 归一化处理？ 3、实验中使用的光谱分布辐射度与辐 射能量密度有何关系？
山东师范大学物理实验中心
黑体辐射即为热辐射，是物体由于自身温 度高于环境温度而产生的向外辐射电磁波 的现象。 1859年，德国物理学家基尔霍夫在总结当 时实验发现的基础上，用理论方法Leabharlann Baidu出一 切物体热辐射所遵从的普遍规律：
热辐射规律： 在相同的温度下，各辐射源的单色辐出度 Mi（λ，T）与单色吸收率αi（λ，T）成正 比，其比值对所有辐射源（i=1，2，┄） 都一样，是一个只取决于波长λ和温度T的 普适函数。
实验预习 （1）了解黑体实验设计思想，掌握黑体辐 射原理与定律。 （2）了解黑体实验仪器组件，明确测量过 程与分析要素。 （3）了解黑体实验的发展历史，明确光谱 辐照曲线的广泛应用。
三、实验原理 1.黑体辐射的光谱分析——普朗克辐 射定律 普朗克辐射定律。此定律用光谱辐 射度表示，其形式为：
式中：第一辐射常数C1 =2πhc2= 3.74×10-16 （瓦×米2） 第二辐射常数C2 =hc/λ=1.4398´10-2（米×开尔文）
黑体辐射实验
黑体辐射
1900年普朗克发表的黑体辐射公式在物理学上是一项划时代的成就。在此以前黑体辐射的波长分布虽然已经有了相当可靠的实验数据，但经典物理学的理论解释却导致了非常尖锐的矛盾。这一问题在经典物理学的范畴内是无法合理地解决的，普朗克引进了量子化的假设，推导出黑体辐射波长分布公式。量子化假设已成为当代物理学的基石，对当代科学技术的发展产生了深远的影响。
【实验目的】
1、研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力的影响，并分
析原因。
2、测量改变测试点与辐射体距离时，物体辐射能量和距离以及距
离的平方的关系，并描绘-曲线。
3、 依据维恩位移定律，测绘物体辐射能量与波长的关系图。
【实验原理】
热辐射的真正研究是从基尔霍夫开始的。1859年他从理论上引入了辐射本领、吸收本领和黑体概念，他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领r(ν,T)与吸收本领α(ν,T)成正比，比值仅与频率ν和温度T有关，其数学表达式为：
（1）
式中F(ν,T)是一个与物质无关的普适函数。1861年他进一步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射。1879年，斯特藩从实验中总结出了黑体辐射的辐射本领R与物体绝对温度T 四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出了严格的理论证明，其数学表达式为：
（2）
即斯特藩-玻耳兹曼定律，其中为玻耳兹曼常数。
1888年，韦伯提出了波长与绝对温度之积是一定的。1893年维恩从理论上进行了证明，其数学表达式为：
（3）式中b＝2.8978×10-3( m.K )为一普适常数，随温度的升高，绝对黑体光谱亮度的最大值的波长向短波方向移动，即维恩位移定律。
关于黑体辐射的物理学实验
关于黑体辐射的物理学实验黑体辐射是指一种具有独特频率和波长能量的电磁辐射，是应用于物理学实验中的一种重要实验技术。本文将介绍与黑体辐射相关的物理学实验，包括实验原理、实验步骤、实验结果以及实验中需要注意的细节。
实验原理
黑体辐射实验的原理是基于黑体辐射定律。该定律的定义为：在某一温度下，所有物体辐射的能量都和物体的颜色无关，只取决于温度和物体的表面积。因此，黑体辐射实验可以用于测量任何物体的辐射能量。
实验步骤
在进行黑体辐射实验前，需要准备以下物品：
1.黑体辐射源；
2.辐射仪器；
3.温度计。
下面是黑体辐射实验的具体步骤：
1.将黑体辐射源加热到一定温度；
2.使用温度计来测量黑体辐射源的温度；
3.使用辐射仪器来测量黑体辐射源的辐射能量；
4.将实验数据记录下来以供分析。
实验结果
黑体辐射实验的结果包括了黑体辐射源的温度和辐射能量两个因素。在实验过程中，辐射仪器可以通过测量特定波长的辐射能量来确定黑体辐射源的温度。同时，几个孔径的黑体辐射源可以用来测量各种波长范围内的辐射能量。
实验注意事项
在进行黑体辐射实验时，需要注意以下细节：
1.使用辐射仪器的测量范围需要与待测物体的波长范围匹配，以获得正确的测试结果；
2.黑体辐射源的温度需要达到一定高度，以使其辐射能量达到峰值，可在物理实验室进行研究；
3.实验室环境需要保持稳定，以充分利用黑体辐射源的温度和辐射能量。
总结
黑体辐射实验是物理学研究中的一种重要实验技术。通过对黑体辐射源的温度和辐射能量的测量，可以获得有关物体辐射能量和温度的重要信息。不断改进黑体辐射实验技术，不但能加深对全球变化和气候变化的认识，还可以增强对热辐射和材料物性研究的了解，进一步推动物理学科技的发展。