Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуын жылулық сәулелену деп атайды.
Жылулық сәулелену құбылысы тек қызған денелерде ғана емес, салқын денелерде де орын алады. Электр шамының вольфрам қылы 30000С-қа дейін қызғанда көзге көрінетін ақ жарық шығарса, температурасы төмендеген сайын денелер көрінбейтін инфрақызыл сәулелер шығарады. Жарық сияқты жылулық сәулелердің барлық түрлері де электромагниттік толқындар қатарына жатады. Олар бір-бірінен тек жиіліктеріне немесе толқын ұзындықтарына қарай ажрайды.
Эксперименттік зерттеулер денелердің жылулық сәулелерді шығарумен қатар, оларды жұта да алатынын көрсетті.
Өзіне келген әр түрлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып алатын денені абсолют қара дене деп атайды. 142-суретте абсолют қара дененің үлгісі көрсетілген. Іші қуыс ыдысқа тар саңылаудан түскен сәуле шексіз мәрте шағылады да, толық жұтылады.
Абсолют қара дененің сәуле шығару заңын Стефан 1879 жылы эксперимент жүзінде, ал Больцман 1884 жылы аналитикалық формула түрінде ашқан болатын. Стефан-Больцман заңы деп аталатын бұл заң былай тұжырымдалады:
абсолют қара дененің толық сәуле шығару қабілеті оның абсолют температурасының төртінші дәрежесіне тура пропорционал:
Дененің сәууле шығару қабілеті деп белгілі температурада оның бір өлшем беткі ауданынан бір өлшем уақытта барлық жиілікте шығаратын электромагниттік сәулелерінің энергиясын айтады.
Жылулық сәулелердің эксперименттік нәтижесін түсіндірудегі тығырықтан шығу жолын немістің ұлы физигі Макс планк тапты. Ол 1900 жылы сәулелеік энергия үздіксіз шығады деген классикалық физика түсінігіне мүлдем қайшы келетін батыл гипотеза ұсынды. Ол гипотеза былай оқылады:
абсолют қара дене жылулық сәулелері үздіксіз шығарады да; оларды тек үзіті үлес – квант түрінде ғана шығарады немесе жұтады. Сәуле арқылы тарайтын немесе жұтылатын бір үлес энергия квант деп аталады.
Квант латынша quantum – мөлшер, яғни үлес деген сөздің мағынасын береді.
Макс Планк дененің үзікті шығаратын немесе жұтатын бір үлес энергиясы үшін әсем формула тапты:
Сонымен, сәуле шығаратын немесе жұтатын дене өзінің энергиясын үзікті түрде: 1Е0; 2Е0; 3Е0; ... ; nЕ0 шамасына өзгертеді. Екінші сөзбен айтқанда, дененің энергиясы бір квантқа бүтін n санына еселеніп қана өзгереді:
