论热辐射和温度的关系
内容简介
在此文发表以前，法国物理学家杜隆和珀替曾对大型水银温度计的冷却率进行过观察研究，并根据其实验数据得出结论:物体温度升高时所辐射的热量将按几何级数增加。本文利用了杜隆—珀替的数据，并进一步指出了，尽管他们得到的公式在常温和不太高的温度(0°—280℃)下与实验相符甚好，但已有的实验证明了，该公式在用于较高温度(如对太阳的观察)和较低温度时将产生较大偏差。因此斯特藩认为杜隆一珀替公式只是一种经验公式，并进而提出了自己的公式:“某一物体所辐射的热与绝对温度的四次方成比例。”通过对实验数据的具体计算证明了此设想的正确性，并指出新的4次方公式不仅“更简单”，“而且在理论关系上还有更可取的地方”。同时，还通过比较说明，在杜隆—珀替公式已经失效的较低温度下新公式依然成立。这样，斯特藩就建立了以后以他的名字命名的辐射理论的基本公式，从而开创了现代热辐射理论研究的新时期。当然，由于时代的局限，本文中某些语言和表述是不够精确的，也并未说明新公式在理论上“更可取”的理由。5年后，玻耳兹曼从光的电磁理论和热力学出发导出了同一结果。但是，只有在本世纪初普朗克提出黑体辐射的量子理论之后，斯特藩公式才建立在更为坚实的理论基础之上，并得到了科学的说明。在量子理论中，该公式可由黑体辐射的能谱密度公式积分而得到。
作者简介
J.斯特藩(Josef Stefan，1835—1893)，奥地利物理学家，1858年任维也纳大学物理学讲师，1863年升为教授，1866年任物理研究所所长。