Закон смещения Вина гласит, что длина волны максимума излучения абсолютно чёрного тела обратно пропорциональна его температуре.В 1893 году Вильгельм Вин, применяя термодинамику к излучению, заключённому в полости с зеркальными стенками, доказал, что произведение длины волны в максимуме спектра на температуру должно быть постоянным. Это изящное термодинамическое рассуждение не требовало модели вещества и привело к формуле λ_max ~ 1/T, известной как закон смещения Вина. Позже закон был уточнён Планком на основе квантовой гипотезы, но суть сохранилась: с ростом температуры пик излучения сдвигается в сторону коротких волн.
Вильгельм Вин вывел этот закон в 1893 году, работая в Физико-техническом институте Германии. Он рассмотрел адиабатическое сжатие излучения в полости с идеально отражающими стенками и показал, что форма спектра сохраняется, а его максимум смещается обратно пропорционально изменению температуры. Это достижение было отмечено Нобелевской премией в 1911 году. Впоследствии Макс Планк использовал закон Вина как граничный случай для своей универсальной формулы излучения.
На практике закон Вина широко применяется для бесконтактного измерения температуры: оптическими пирометрами, в астрофизике (определение температуры звёзд по их спектру), при контроле процессов плавки металлов. Ограничения: закон выполняется строго только для абсолютно чёрного тела. Реальные излучатели (серые тела) имеют неравномерную излучательную способность, поэтому пик в их спектре может быть смещён; для точных измерений вводят поправки на коэффициент излучения.
Астрономы по цвету звезды определяют её температуру, а инфракрасный градусник на расстоянии измеряет жар по длине волны, на которой излучение самое сильное.
Температура тела человека (~310 К) даёт максимум излучения на длине волны примерно 9.3 мкм. Гремучие змеи имеют специальные ямки-термолокаторы, чувствительные к инфракрасным лучам как раз в этом диапазоне, и охотятся в полной темноте, ориентируясь на тепло добычи.
| lambda_max | переменная | Длина волны, при которой излучение абсолютно чёрного тела максимально — длина волны м |
| T | переменная | Абсолютная температура абсолютно чёрного тела — температура К |
| b | константа | Постоянная смещения Вина, связывающая пиковую длину волны с температурой — постоянная смещения Вина = 2.897771955e-3 м·К |
| \lambda_{\text{max}} | переменная | Длина волны максимальной спектральной излучательной способности — длина волны м |
| T | переменная | Абсолютная температура абсолютно черного тела — температура К |
| b | переменная | Постоянная смещения Вина — постоянная смещения Вина м·К |
| b | константа | Постоянная смещения Вина, связывающая пиковую длину волны с температурой — постоянная смещения Вина = 2.897771955e-3 м·К |
| T | переменная | температура — температура К |
| τ | переменная | время с начала охлаждения — время с |
| L | переменная | Светимость (полная излучаемая мощность) — светимость Вт |
| R | переменная | Радиус излучающего тела — радиус м |
| T | переменная | Эффективная температура поверхности — температура К |
| \sigma | константа | Коэффициент пропорциональности, связывающий мощность излучения абсолютно чёрного тела с температурой — постоянная Стефана-Больцмана = 5.670374419e-8 Вт/(м²·К⁴) |
| B_ν | переменная | Спектральная плотность энергетической светимости на единицу частоты — spectral radiance Вт/(м²·ср) |
| ν | переменная | Частота излучения — частота Гц |
| T | переменная | Абсолютная температура абсолютно чёрного тела — температура К |
| h | константа | Постоянная Планка, связывающая энергию фотона с его частотой — постоянная Планка = 6.62607015e-34 Дж·с |
| c | константа | Скорость света в вакууме, фундаментальная постоянная — скорость света = 299792458 м/с |
| k_B | константа | Постоянная Больцмана, связывающая температуру с энергией — постоянная Больцмана = 1.380649e-23 Дж/К |
