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紫外災變(英語:ultraviolet catastrophe),也被稱為瑞立-金斯災變,指的是19世紀末/20世紀初,科學家面對黑體輻射問題,透過以古典物理學為背景之瑞立-金斯定律,來計算黑體輻射強度與能量之間關係,卻發現以古典物理學理論所計算之黑體輻射強度會隨輻射頻率上昇,而趨向於放出無窮大之能量,其結果與實驗數據無法吻合的歷史事件。
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19世紀,由於冶金以及照明設備製造等的需要,人們急需找到黑體輻射強度和輻射頻率的關係。1889年盧默與海因里希·魯本斯通過研究空腔輻射得出了黑體輻射光譜的實驗數據。但是,單使用實驗數據找對應點的方法十分不便,於是,人們開始了尋找一般的公式。
1900年,瑞立根據古典統計力學推出了一個公式,1905年,金斯修正了瑞立輻射公式中的一個數值錯誤,以後,此公式被稱為瑞立-金斯定律。
瑞立-金斯公式:
其中,為輻射的能量密度,k是波茲曼常數,c為真空中的光速,T是熱力學溫度。可以看出,在ν趨向於無窮大時趨向於無窮大,這與實驗數據相違背。1911年,奧地利物理學家埃倫費斯特用「紫外災變」來形容古典理論的困境。
克耳文在一次演講中說道:「動力學理論斷言,熱和光都是運動的方式。但現在這一理論的優美性和明晰性卻被兩朵烏雲遮蔽,顯得黯然失色了……(The beauty and clearness of the dynamical theory, which asserts heat and light to be modes of motion, is at present obscured by two clouds)」其中的一朵「烏雲」指的是能量均分定理,而瑞立-金斯公式的導引涉及到能量均分定理。[1]:9[2]
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