문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 흑체복사 (문단 편집) === [[자외선 파탄]] === 문제는 이 다음 단계에서 레일리와 진스가 했던 가정으로, 앞서 흑체 내부는 열적 평형에 도달한 상태라고 했는데 이러한 계는 자유도 하나당 [math(\dfrac12k_{\rm B}T)]의 평균 에너지를 갖는 것이 알려져 있다. [math(g(\nu){\rm\,d}\nu)]가 갖는 의미는 진동수가 [math(\nu)]인 빛의 상태 밀도이므로 평균 에너지를 상태 밀도에 곱하면 흑체의 에너지 밀도가 얻어질 것이라고 추정한 것이다. 이에 따라 빛은 원편광 성질에 의해 자유도가 2이므로 평균 에너지 [math(\langle E\rangle)]를 [math(\langle E\rangle = k_{\rm B}T)]로 계산하여 에너지 밀도 [math(u_\nu(\nu,\,T){\rm\,d}\nu)]를 || [math(u_\nu(\nu,\,T){\rm\,d}\nu = \dfrac{8\pi\nu^2k_{\rm B}T}{c^3}{\rm\,d}\nu)] || 로 추정하였다. 이 설명은 빈 법칙과는 정반대로 낮은 진동수(장파장)에서는 맞지만 높은 진동수(단파장)에서는 전혀 맞지 않는다. 에너지 밀도가 진동수의 제곱에 비례하게 되므로 높은 진동수인 빛의 에너지가 무한대로 커지는 것이 문제이다. 즉, 아무리 온도가 낮은 물체라도 높은 진동수에서는 무한대의 에너지를 뿜어낸다는 것이다. 쉽게 말하면 X선, 감마선 등이 무한대로 뿜어져 나온다는 것. 이 터무니 없는 결과를 [[자외선 파탄]]이라고 부른다.[* 여담으로 '자외선 파탄'의 원문은 ultraviolet catastrophe으로서, 우리 우주가 자외선의 빛으로 뒤덮이게 된다는 해석을 단적으로 드러낸 표현, 즉 '자외선 재앙'이 좀 더 적절한 번역이다. 일본에서 '어떤 이론이 특정 경우에 한하여 실제 현상을 잘 설명하지 못하는(실제 현상에 어긋나는) 것'을 '파탄'(破綻)이라고 표현한다는 점을 감안하면, '자외선 파탄'이라는 용어는 일본에서 쓰이는 [[紫]][[外]][[破]][[綻]](자외파탄)이 직역된 것으로 보이며, 紫外破綻은 원문이 의미하는 '자외선 재앙'보단 레일리-진스 법칙이 자외선 영역에서 잘 맞지 않는다는 것을 표현한 것에 가깝다.] 이 식이 잘못되었다는 것은 해당 분광 에너지 밀도 [math(u_\nu(\nu,\,T))]를 [math(\nu)]의 모든 범위에서 적분하여 총 에너지 밀도만 구해봐도 알 수 있다. 총 에너지 밀도가 수렴하지 않고 발산한다는 것은 곧, 흑체 내부의 에너지가 무한대라는 것이고 이는 고립계의 에너지가 보존된다는 법칙과 모순된다. || [math(\displaystyle E=\int_0^\infty u_\nu(\nu,\,T){\rm\,d}\nu \rightarrow \infty)] ||저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기