Na segunda metade do século XIX, havia muito interesse na medição da temperatura dos fornos utilizados nos processos de forja e fundição de materiais, pois a temperatura interferia na qualidade do material. Sabia-se que a temperatura tinha alguma correlação com o calor emitido pelo forno ou pelo material aquecido.
Alguns materiais apresentam um brilho intenso quando aquecidos como, por exemplo, o carvão. Da experiência cotidiana sabemos que a medida que aumentamos a temperatura a coloração do corpo aquecido passa normalmente de uma coloração avermelha para um tom mais embranquecido e depois tendendo ao azul. A radiação emitida depende da temperatura e tem diferentes valores de radiação para diferentes materiais. Damos o nome de radiação térmica para a radiação emitida por causada de sua temperatura. O espectro de radiação é contínuo com a temperatura, e a frequência da cor dominante aumenta com a temperatura.
Em 1900, Max Planck apresentou uma análise da radiação emitida por um corpo em equilíbrio térmico com o meio. A experiência consistia em aquecer um determinado corpo a uma temperatura T e analisar a radiação eletromagnética emitida pelas paredes de uma cavidade no interior deste corpo através de um buraquinho muito estreito. A cavidade estreita garante que a radiação térmica esteja em equilíbrio com o material aquecido. Na temperatura ambiente, o interior da cavidade é escuro, motivo pelo qual este fenômeno ficou conhecido por radiação de corpo negro. A radiação emitida pela superfície do bloco varia dependendo do material de que ele é feito [isso é verdade?]. No entanto, a radiação do interior que sai pela cavidade é idêntica para todos os materiais a uma mesma temperatura.
O entendimento da radiação de cavidade de acordo com a física clássica diz que a radiação presente na cavidade tem origem nas oscilações das cargas elétricas devido a excitações térmicas. Ora, uma vez que, para a física clássica o movimento da carga elétrica em vibração é continuo para uma dada frequência, então, a onda emitida também ocorre continuamente. A radiação é emitida, portanto, com diferentes amplitudes e frequências. Dito de outra forma, a luz emitida por aquecimento é devida ao movimento das cargas elétricas no material, movimento que produz as ondas eletromagnéticas, quanto mais aquecido estiver o material, maior será o movimento das cargas e como consequência maior será a frequência da radiação emitida.
Planck obteve a formula correta para a intensidade como função da frequência. E descobriu também, que a energia estava diretamente relacionada à frequência f e a uma constante chamada constante de Planck h (está constante aparenta ser uma nova constante fundamental da natureza).
Porém para explicar seu resultado ele foi “forçado” a considerar que ondas eletromagnéticas poderiam ser absorvidas ou emitidas apenas em pacotes discretos de energia. Isso significava abandonar a noção oriunda da física clássica de que essa absorção e emissão poderiam acontecer para quais quer valores de energia.
Com isto, Planck foi responsável por apresentar ao mundo um dos primeiros sinais de que existem propriedades discretas na natureza. Planck mostrou a quantização da radiação absorvida e emitida por cargas elétricas oscilantes. Embora, ele mesmo acreditasse que esta explicação fosse forçada e que ela logo seria substituída por uma explicação melhor. O que nunca aconteceu. Aqui nascia a física quântica.
Referências:
Magnus Tempus 
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