Zdroje elektromagnetického záření vyzařují svou energii po kvantech. Na základě kvantové teorie a v souladu se zákony pravděpodobnosti odvodil Planck svůj vyzařovací zákon, který konstatuje:
Záření o frekvenci f může být vyzařováno, nebo pohlcováno jen po kvantech energie o velikosti e = h . f .
V tomto zákoně představuje h Planckovu konstantu, která má hodnotu h = (6,6256 ± 0,0005).10-34 J.s. Z uvedené formulace Planckova vyzařovacího zákona je možné pro dokonale černé těleso (dokonalý zářič) ve vakuu odvodit vztah pro spektrální hustotu zářivého toku dokonale černého tělesa Eol jako funkci vlnové délky záření l a teploty zářiče T
|
(2-2) |
kde Eo je hustota zářivého toku dokonale černého tělesa a k je Boltzmannova konstanta, která má hodnotu k = (1,38054 ± 0,00018).10-23 J.K-1.
Vztah (2-2) je matematickou formulací Planckova vyzařovacího zákona a lze jej také vyjádřit graficky, viz obr. 2-2. Na tomto obrázku jsou vykresleny závislosti spektrální hustoty zářivého toku dokonale černého tělesa na vlnové délce záření, a to pro různé teploty zdroje záření. Je zřejmé, že se zvětšující se teplotou zdroje se zvětšuje spektrální hustota zářivého toku dokonale černého tělesa a maximální hodnota spektrální hustoty zářivého toku se posouvá ke kratším vlnovým délkám.
Obr. 2-2 Spektrální hustota zářivého toku dokonale černého tělesa v závislosti na vlnové délce záření a teplotě zářiče