Kirchhoff's radiation law states that at thermal equilibrium, the emissivity of a body equals its absorptivity.En 1859, Gustav Kirchhoff, junto con el químico Robert Bunsen, encendieron un mechero y notaron: los vapores de sodio dan una línea amarilla brillante en la llama; y si se hace pasar luz blanca a través de ellos, en el mismo lugar del espectro aparece una franja oscura. Así nació la espectroscopia. Kirchhoff generalizó: para cualquier cuerpo en equilibrio térmico, la relación entre la emitancia espectral E(λ,T) y la absortancia espectral A(λ,T) es una función universal que depende solo de la longitud de onda y la temperatura, no del material. La función f(λ,T) es la famosa radiación de cuerpo negro, que más tarde describió Planck. La consecuencia más simple: un buen absorbente es siempre un buen emisor. Gracias a la ley de Kirchhoff, los astrónomos descifraron la química del Sol y de las estrellas lejanas.
Gustav Kirchhoff, profesor de la Universidad de Heidelberg, entre 1859 y 1862 fundamentó teóricamente la conexión inseparable entre la absorción y la emisión de radiación térmica. Junto con Robert Bunsen, creó el método de análisis espectral y demostró que cada elemento químico produce un conjunto único de líneas espectrales. La ley de Kirchhoff se convirtió en la piedra angular de la astrofísica y la física de la radiación térmica, señalando el camino hacia la función de cuerpo negro, que más tarde derivó Max Planck. La idea de la universalidad de la radiación de cuerpo negro estimuló el desarrollo de la teoría cuántica.
La ley se cumple estrictamente solo en condiciones de equilibrio termodinámico: la temperatura del emisor y del campo de radiación debe ser la misma. En condiciones reales de laboratorio o astronómicas, esta aproximación se cumple a menudo. En la ley se basan los métodos de pirometría, termografía infrarroja y el cálculo de la protección térmica de las naves espaciales. Además, permite reconstruir la composición química de gases y plasmas a partir de los espectros de absorción.
Todos los pirómetros (termómetros sin contacto) funcionan según la ley de Kirchhoff: midiendo la radiación infrarroja de una superficie, calculamos su temperatura basándonos en la emisividad conocida. En astrofísica, los espectros estelares con líneas de absorción oscuras indican directamente la composición química de sus atmósferas.
Es precisamente por la ley de Kirchhoff que los sensores de movimiento infrarrojos ven a las personas pero no ven el vidrio: el vidrio es transparente a la luz visible y casi no emite en el infrarrojo, mientras que una persona emite como un cuerpo casi negro.
