[科普中國]-維恩近似

維恩近似（Wien Approximation、Wien distribution law或also sometimes called Wien's law）（或稱為維恩逼近、維也納逼近、維恩定律或維恩輻射定律），是物理學用來描述光譜熱輻射（通常稱為黑體輻射）的。此方法是威廉·維恩于1896年提出，適用于高頻區(qū)域的近似解。

簡介維恩近似（Wien Approximation、Wien distribution law或also sometimes called Wien's law）（或稱為維恩逼近、維也納逼近、維恩定律或維恩輻射定律），是物理學用來描述光譜熱輻射（通常稱為黑體輻射）的。此方法是威廉·維恩于1896年提出，適用于高頻區(qū)域的近似解。1

黑體輻射黑體輻射指處于熱力學平衡態(tài)的黑體發(fā)出的電磁輻射。黑體輻射的電磁波譜只取決于黑體的溫度。

另一方面，所謂黑體輻射其實就是光和物質(zhì)達到平衡所表現(xiàn)出的現(xiàn)象。物質(zhì)達到平衡，所以可以用一個溫度來描述物質(zhì)的狀態(tài)，而光和物質(zhì)的交互作用很強，如此光和光之間也可以用一個溫度來描述（光和光之間本身不會有交互作用，但光和物質(zhì)的交互作用很強）。而描述這關(guān)系的便是普朗克分布（Planck distribution）。黑體輻射能量按波長的分布僅與溫度有關(guān)。

黑體不僅僅能全部吸收外來的電磁輻射，且散射電磁輻射的能力比同溫度下的任何其它物體強。

對于黑體的研究，使自然現(xiàn)象中的量子效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)。 黑體作為一個理想化的物體，在現(xiàn)實中是不存在的，因此現(xiàn)實中物體的輻射也與理論上的黑體輻射有所出入。但是，可以觀察一些非常類似黑體的物質(zhì)發(fā)出的輻射，例如一顆恒星或一個只有單一開口的空腔所發(fā)出的輻射。舉個例來說，人們觀測到宇宙背景輻射，對應(yīng)到一個約3K的黑體輻射，這暗示宇宙早期光是和物質(zhì)達到平衡的。而隨著時間演化，溫度慢慢降了下來，但方程式依然存在。2

參見維恩位移定律

普朗克黑體輻射定律

瑞立-金斯定律

黎曼ζ函數(shù)

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學院工程熱物理研究所