在溫度T下,空腔壁也跟其他固體一樣，不斷輻射電磁波，腔內形成一輻射場，經過一定時間，腔內的輻射場與腔壁達到了熱平衡。這時平衡輻射的性質只依賴于溫度，與腔壁的其他性質無關。由于小孔是腔上的一部分，也處于同樣的溫度，因此，小孔的輻射性質就代表了空腔內的輻射性質

黑體受熱以電磁波的形式向外輻射能量，是一種理想物體的熱輻射（見熱傳遞）。

所謂黑體是指能夠全部吸收入射的任何頻率的電磁波的理想物體，實際上黑體是不存在的。但可以用某種裝置近似地代替黑體。一個帶有小孔的空腔，并且小孔對于空腔足夠小，不會妨礙空腔內的平衡。通過小孔射入空腔的所有頻率的電磁波經腔內壁多次反射后，幾乎全部被吸收，再從小孔射出的電磁波極少。所以，可以將空腔上的小孔近似地看成黑體。

在溫度T下,空腔壁也跟其他固體一樣，不斷輻射電磁波，腔內形成一輻射場，經過一定時間，腔內的輻射場與腔壁達到了熱平衡。這時平衡輻射的性質只依賴于溫度，與腔壁的其他性質無關。由于小孔是腔上的一部分，也處于同樣的溫度，因此，小孔的輻射性質就代表了空腔內的輻射性質。 

可以證明，黑體單位表面積單位時間發出的總輻射能量,即輻射通量密度（又稱輻射出射度）M,與輻射場總能量密度ω之間的關系式中с為光速，ω(T)只依賴于溫度。 

在統計物理學中，把空腔內的輻射場看作光子氣體，光子是玻色子，根據玻色分布可以導出處于平衡的黑體輻射場能量密度按頻率的分布即普朗克公式。也可求得描述黑體輻射場的總能量與熱力學溫度間關系的斯忒藩－玻耳茲曼定律，和黑體輻射的物態方程式中p 是輻射壓力。上述由統計物理得到的關于黑體輻射的公式和定律與實驗結果完全符合

麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。他的这些工作完成于1861年至1865年之间。

1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之

无线电

后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。

海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。

无线电的发明人是美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉^[1] 。

1893年，尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。在为“费城富兰克林学院”以及全国电灯协会做的报告中，他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。尼古拉·特斯拉于1897年在美国获得了无线电技术的专利。然而，美国专利局于1904年将其专利权撤销，转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物，包括托马斯·爱迪生，安德鲁·卡耐基影响的结果。

1906年圣诞前夜，雷吉纳德·菲森登（Reginald Fessenden）在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。

古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）（又译伽利尔摩·马可尼）拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利，英国专利12039号，“电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备”，实际上马可尼只是改进了无线电。

1909年，马可尼和卡尔·费迪南德·布劳恩（Karl Ferdinand Braun）由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。

无线电^[1]

1943年，在尼古拉·特斯拉去世后不久，美国最高法院重新认定尼古拉·特斯拉的专利有效，宣布马可尼的无线电专利无效。美国最高法院承认了尼古拉·特斯拉的发明在马可尼的专利之前就已完成，认可他对无线电关键技术的专利优先权。有些人认为作出这一决定是出于经济原因，这样二战中的美国政府就可以避免付给马可尼公司专利使用费。

1898年，马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂，雇佣了大约50人。

无线电经历了从电子管到晶体管，再到集成电路，从短波到超短波，再到微波，从模拟方式到数字方式，从固定使用到移动使用等各个发展阶段，无线电技术已成为现代信息社会的重要支柱。

还有俄国发明家波波夫，俄罗斯人认为他在1895年也发明了无线电。

无线电的诞生九十几年前，“嘀、嘀、嘀”三声微弱而短促的讯号，通过电波传过2500公里的大西洋对岸，从此向世界宣布了无线电的诞生。那是1901年12月12日,扎营守候。

无线电

在位于加拿大东南角的纽芬兰（Newfoundland）讯号山（SignalHill）的马可尼，用气球和风筝架设接收天线，终于接收到从英国西南角的宝窦（Poldhu），用大功率发射电台发送“S”字符的国际莫尔斯电码。这是有史以来第一次人类跨过大西洋的无线电通讯，这个实验向世人说明了无线电再也不是仅限于实验室的新奇东西，而是一种实用的通讯媒介。这一消息轰动了全球，激发了广大无线电爱好者浓厚兴趣，推动了业余无线电运动蓬勃发展。

虽然马可尼的试验结果令人相当振奋，可是当时一般人认为无线电行径类似光波，发射之后，绝对是呈直线前进，从英国到加拿大，再怎么说一定是无法完成直线的无线电通讯（因为地球表面是弧形的），当时的科学理论更证明，从英国发射后的无线电波一定直驱太空，怎么可能达加拿大？可是从马可尼用简陋的无线电设备征服长距离通讯的试验记录看来，白天，讯号可以远达700英哩，晚间更远达2,000英哩以上，这些试验数据，使得以往的理论所推展出来的必然结果，开始发生动摇了。

与此同时KENNELLY君及HEAVISIDE君不约而同地分别提出了同样的看法：就是在地球大气层中有电子层的存在，它可以像镜子般，把无线电折射回地球，而不致于直奔太空，由于这种折射回返的讯号，使得远方的电台才得以互相通讯，这种对无线电波有如镜子般作用的电子层称做KENNELLYHEAVISIDE层，但现今一般称之为电离层（lonosphre），而短波之所以如此发达就是受了电离层之赐。

从一九二五年开始，许多科学家便开始进行电离层的探堪工作，经由向电离层发射无线电脉冲讯号，然后从电离层折反的回声（Echo）中，可以了解到电离层的自然现象，所得到的结果就是：地球上空的电离层就像是一把大伞涵盖了地球，而且随着白天或夜晚或季节的变化而变动，同时发现某些频率可以穿过电离层，而有些频率则以不同角度折返地表，虽然对电离层已经掀开了面纱而有了某种程度的了解，使得短波的国际通讯有了很大的发展，但是这六十多年来，科学家均不放过任何继续研究电离层的机会，甚至火箭发射、人造卫星试验及最近的太空梭飞行，均设计有某些实验，以期能更进一步了解电离层，借超高速电脑的帮助，透过假设的模型最后希望能够像气象般，可以预测未来几天的电离层状况。

无线电的发展史，在很大程度上就是人们对各波段进行研究、运用的历史。首先被运用的是长波段，因为长波在地表激起的感生电流小、电波能量损失小，而且能够绕过障碍物。但长波的天线设备庞大、昂贵，通讯容量小，这促使人们寻求新的通讯波段。二十世纪20年代，业余无线电爱好者发现短波能传播到很远的距离。1931年出现了电离层理论，电离层正象赫兹所说的镜子。它最适于反射短波。短波电台既经济又轻便，它在电讯和广播中得到了普遍应用。但是电离层受气象、太阳活动及人类活动的影响，使通信质量和可靠性下降，此外短波段容量也满足不了日益增长的需要。短波段为3MHz～30MHz，按每个短波台占4KHz频带计算，仅能容纳几千个电台，每个国家只能分得很有限的电台数，电视台（8MHz）就更挤不下了。从二十世纪40年代开始，世界上发展了微波技术。微波已接近光频，它沿直线传播，而且能穿过电离层不被反射，所以微波需经中继站或通讯卫星将它反射后传播到预定的远方。