而在高频低温情况下遵守维恩定律
可见,辐射场中每个波动模式的能量U在低频高温时具有能量均分定理给出的经典值,而在高频低温时则显示出量子性。内插法认为,平均来说,任意情况下的U满足下列内插公式:
上式右边第一项表示低频高温时的取值,第二项表示高频低温时的取值。试利用上面的内插公式导出普朗克定律。
量是量子化的。在磁场中其自旋轴的方向只能取某些特定的方向,如与外磁场平行或反平行的方向。由于原子核具有电荷,所以伴随着自旋,它们就有自旋磁矩,如小磁针那样。通常以μ0表示自旋磁矩。磁矩在磁场中具有和磁场相联系的能量。例如,μ0和磁场B平行时能量为一μ0B,其值较低;μ0和磁场B反平行时能量为+μ0B,其值较高。
现在考虑某种晶体中由N个原子核组成的系统,并假定其磁矩只能取与外磁场平行或反平行两个方向。对此系统加一磁场B后,最低能量的状态应是所有磁矩的方向都平行于磁场B的状态,如图(a)所示,其中小箭头表示核的磁矩。这时系统的总能量为E=Nμ0B0。当逐渐增大系统的能量时(如用频率适当的电磁波照射),磁矩与B的方向相同的核数n将逐渐减少,而磁矩与B反平行的能量较高的核的数目将增多,如图(b)、(c)、(d)依次所示。当所有核的磁矩方向都和磁场B相反时,如图(e)所示,系统的能量到了最大值E=+Nμ0B,系统不可能具有更大的能量了。