black radiation；blackbody radiation

定义：某一温度下的黑体以电磁波的形式向外发射的能量。

学科：天文学 物理学 大气科学 测绘学

相关名词：发光学 辐射环境 摄影测量学与遥感

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

在物理学中，黑体并非指黑色的物体，而是一个理想模型：它能完全吸收所有入射的电磁波（包括可见光、红外线和紫外线）而不反射或透射。现实中没有绝对的黑体，但可以用一个内壁涂黑、仅开小孔的空腔来模拟它。任何射入小孔的光线，经腔内多次反射后会被充分吸收，难以逸出。因此，该小孔在物理上接近于理想的黑体。

黑体辐射是指黑体仅因自身温度发出电磁波的现象，其辐射强度与波长分布仅仅取决于温度，而与材质、形状均无关系。随着温度升高，辐射峰值波长向短波方向移动，其辐射颜色相应地从红色变为黄色、白色，最终呈现蓝白色。这一规律解释了炼钢过程中钢水颜色随温度变化的现象。

经典理论在解释黑体辐射能量分布时彻底失败，其最突出的标志便是“紫外灾难”——该理论在紫外波段得出了与实验严重背离的结果。为了解决这一难题，1900年，德国物理学家马克斯·普朗克提出了一个颠覆性的假设，即能量并非连续变化，而是以一份份“量子”的形式辐射或吸收。“量子”概念首次打破了“自然界无跳跃”的经典信条，为爱因斯坦解释光电效应、玻尔构建原子模型等开辟了道路，最终奠定了量子力学的基石。

黑体辐射原理广泛应用于许多领域。在工业上，红外测温仪依据普朗克辐射定律，通过接收辐射强度实现非接触测温；在航天领域，热控涂层通过调节其表面发射率来稳定航天器温度；在天文学中，则通过分析恒星光谱（其连续谱部分可视为黑体辐射）来推算其表面温度等关键物理参数。此外，日常使用的热成像仪、额温枪等，也都基于这一原理。

从理想模型到量子理论的基石，从钢厂炼钢到星际探测，黑体辐射的探索历程生动诠释了“理论突破—技术落地”的科学路径。它不仅揭示了温度与辐射的内在关联，更彰显了基础研究如何深刻地推动技术进步，如何持续地拓展人类认知与能力的边界。

（延伸阅读作者：中国科学技术大学出版社副编审 李金平）

责任编辑：张兆都