Stefani-Boltzmanni seadus
Stefani-Boltzmanni seadus väidab, et absoluutselt musta keha soojuskiirguse intensiivsus (võimsus) ühikulise pindala kohta j ⋆ {\displaystyle j^{\star }} kasvab võrdeliselt temperatuuri T neljanda astmega: j ⋆ = σ T 4 . {\displaystyle j^{\star }=\sigma T^{4}.\,} Võrdetegurit σ {\displaystyle \sigma } kutsutakse Stefani-Boltzmanni konstandiks. Planck suutis aastal 1900 leida teoreetilise avaldise tasakaalulise kiirguse spektri kirjeldamiseks (Plancki kiirgusseadus), millest muuseas järeldub ka Stefani-Boltzmanni seadus. Konstandi σ {\displaystyle \sigma } teoreetiliseks avaldiseks tuleb σ = 2 π 5 k 4 15 c 2 h 3 = 5.670400 × 10 − 8 J s − 1 m − 2 K − 4 {\displaystyle \sigma ={\frac {2\pi ^{5}k^{4}}{15c^{2}h^{3}}}=5.670400\times 10^{-8}{\textrm {J}}\,{\textrm {s}}^{-1}{\textrm {m}}^{-2}{\textrm {K}}^{-4}} , kus k on Boltzmanni konstant, c on valguse kiirus vaakumis ja h on Plancki konstant. Keha, mis ei neela kogu talle langevat valgust, kiirgab vähem energiat kui must keha. Sellist keha iseloomustab keha kiirgamisvõime ehk emissiivsus ε {\displaystyle \varepsilon } . Kui kiirgamisvõime ei sõltu kehale langeva valguse lainepikkusest ( ε = C o n s t {\displaystyle \varepsilon =Const} ), siis nimetatakse keha ka halliks kehaks ja keha soojuskiirguse intensiivsus ühikulise pindala kohta avaldub ε {\displaystyle \varepsilon } kaudu: j ⋆ = ε σ T 4 . {\displaystyle j^{\star }=\varepsilon \sigma T^{4}.} Kogu keha soojuskiirguse võimsuse saab leida, korrutades eelneva keha pindalaga S {\displaystyle S} : P = S j ⋆ = S ε σ T 4 . {\displaystyle P=Sj^{\star }=S\varepsilon \sigma T^{4}.}