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{{NoteTA|G1=物理學}}

'''紫外灾变'''（{{lang-en|ultraviolet catastrophe}}），也被稱為'''瑞利-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[[瑞利-金斯定律]]，來计算黑体辐射强度與能量之間關係，卻發現以古典物理學理論所計算之黑體輻射強度會隨辐射频率上昇，而趋向于放出无穷大之能量，其結果與实验数据无法吻合的歷史事件。

紫外災變這一名詞在1911年首次被[[保罗·埃伦费斯特|保羅·埃倫費斯特]]使用，但其概念是源自於1900年所推導的[[瑞利-金斯定律]]。

== 背景 ==
19世纪，由于冶金以及照明设备制造等的需要，人们急需找到[[黑体辐射]]强度和辐射频率的关系。1889年{{link-de|卢默|Otto Lummer
}}与[[海因里希·鲁本斯]]通过研究空腔辐射得出了黑体辐射[[光谱]]的实验数据。但是，单使用实验数据找对应点的方法十分不便，于是，人们开始了寻找一般的公式。

1900年，[[瑞利]]根据[[经典统计力学]]推出了一个公式，1905年，[[金斯]]修正了瑞利辐射公式中的一个数值错误，以后，此公式被称为[[瑞利-金斯定律]]。

瑞利－金斯公式：
:<math>
w(\nu,T)dv=\frac{8 \pi \nu^2}{c^3} kTdv
</math>
其中，<math>w(\nu,T)</math>为辐射的能量密度，k是[[玻尔兹曼常数]]，c为[[真空]]中的[[光速]]，T是[[热力学温度]]。可以看出，<math>w</math>在ν趋向于无穷大时趋向于无穷大，这与实验数据相违背。1911年，奥地利物理学家[[埃伦费斯特]]用“'''紫外灾变'''”来形容经典理论的困境。

[[威廉·汤姆森|开尔文]]在一次演讲中说道：“动力学理论断言，热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽，显得黯然失色了……(''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“乌云”指的是[[能量均分定理]]，而瑞利－金斯公式的導引涉及到能量均分定理。<ref name=Kragh2002>{{cite book | last =Kragh | first =Helge | title =Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century  | publisher =Princeton University Press | edition =Reprint | date =2002 | isbn =978-0691095523}}</ref>{{rp|9}}<Ref>
{{cite web| url =http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/rayj.html| title =Electromagnetic Waves in a Cubical Cavity| website =Hyperphysics| publisher =Georgia State university| access-date =2021-04-11| archive-date =2021-04-21| archive-url =https://web.archive.org/web/20210421180513/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/rayj.html}}
</ref>

== 解决 ==
{{Main|普朗克黑体辐射定律#历史}}

1900年，德国物理学者[[馬克斯·普朗克]]提出[[普朗克黑體輻射定律|新公式]]以改进[[维恩定律]]（描述黑体辐射的另一公式），实际上解决了这一问题。

== 另见 ==
* [[真空災變]]

== 參考文献 ==
=== 引用 ===
{{Reflist}}

=== 来源 ===
; 书籍
* 《[[中国大百科全书]]·物理卷》
* {{cite book |url=http://book.sina.com.cn/nzt/edu/shangditouzhiguzima/12.shtml |title=上帝掷骰子吗？ |author=曹天元 |website=新浪读书 |section=第二章“乌云” |language=zh-cn |year= |access-date=2006-08-08 |archive-date=2008-07-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080704212535/http://book.sina.com.cn/nzt/edu/shangditouzhiguzima/12.shtml }}

{{DEFAULTSORT:ultraviolet catastrophe}}
[[Category:量子力学]]
[[Category:统计力学]]