חוק ריילי-ג'ינס

ככל שטמפרטורת הגוף השחור יורדת (3 עקומות צבעוניות), כך עוצמת הקרינה (ציר Y), וכן משתנה אורך הגל שלה הנעשה יותר ויותר ארוך (ציר X). לשם השוואה ברקע חוק ריילי-ג'ינס (עקומה שחורה)

חוק ריילי-ג'ינס הוא חוק תאורטי, המתאר חלקית את התופעה של קרינת גוף שחור. חוק זה נוסח על ידי הפיזיקאים הבריטיים, ג'ון ויליאם סטראט ריילי וג'יימס ג'ינס תבנית:אנג, בשלהי המאה ה-19 בניסיונם לגזור את ההסבר לקרינת גוף שחור מהפיזיקה הקלאסית.

לשון החוק היא כזו: $I(\lambda )=\frac{2ckT}{{\lambda }^4}$

k הוא קבוע בולצמן, T היא הטמפרטורה של הגוף השחור, ו-$\lambda$ הוא אורך הגל של הקרינה אשר מוקרנת בעוצמה I.

כמו שניתן לראות, באורכי גל קצרים יחסית העוצמה של קרינה הולכת לאינסוף, מה שסותר את חוק שימור האנרגיה. תוצאת הנוסחה מתחילה להתרחק משמעותית מהתוצאות הניסיוניות באזור הקרינה העל-סגולה, ולכן בעיה זו כונתה "הקטסטרופה של העל סגול". על כן חוק זה הוא בעייתי ומתאר נכונה רק את הקשר עבור אורכי גל ארוכים יחסית. החוק המשלים שלו לגבי אורכי גל קצרים נקרא חוק וין. רק בשנת 1900 הפיזיקאי הגרמני מקס פלאנק הצליח לנסח חוק אחד שמסביר את התופעה של קרינת גוף שחור, וחוק ריילי-ג'ינס הוא קירוב של חוק כללי זה עבור אורכי גל ארוכים יחסית.

ראו גם

• חוק סטפן-בולצמן
• חוק וין