Alle Objekte oberhalb des absoluten Nullpunkts emittieren Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung. Diese Strahlung kann wiederum von anderen Objekten zu einem bestimmten Anteil reabsorbiert werden, von deren Oberfläche reflektiert werden oder sie durchqueren. Kirchhoff demonstrierte bereits im Jahr 1860, da\3 ein gut absorbierender Körper auch ein guter Strahler ist und konsequenterweise ein perfekt absorbierender Körper ein perfekter Strahler. Ein Körper, der alle Strahlung, die auf ihn auftrifft absorbiert, wird als schwarzer Strahler bezeichnet.
Angenommen ein Körper mit - in diesem Sinne - perfekt schwarzer Oberfläche wird in einen Hohlraum mit konstanter Temperatur gebracht. Nachdem sich ein thermodynamisches Gleichgewicht eingestellt hat, wird der Körper die gleiche Temperatur annehmen, wie der ihn umgebende Hohlraum. Da seine Oberfläche perfekt schwarz ist, wird er keine Umgebungsstrahlung reflektieren, sondern nur Temperaturstrahlung emittieren. Wenn der Hohlraum nun plötzlich entfernt würde, wäre die Strahlung, die die Oberfläche des schwarzen Körpers verlä\3t, identisch zur Strahlung, die innerhalb eines Hohlraumes in dieselbe Richtung emittiert wird. Die Strahlung eines schwarzen Körpers und Hohlraumstrahlung sind somit mathematisch identisch und werden in der Literatur gleichbedeutend verwendet.
Der Strahlungsflu\3 
, der von einem schwarzen Strahler
der Temperatur T bei einer Wellenlänge 
pro Einheitsfläche dS und pro Einheits-Wellenlänge
in die gesamte Hemisphäre über seiner
Oberfläche emittiert wird, d. h. seine spektrale
spezifische Ausstrahlung 
, hat die Form
der
Planckschen Strahlungskurve
mit
Dabei wird in der Einheit [] = 1
m
angegeben und T ist die absolute Temperatur des Körpers mit
[T] = 1K. Die Lichtgeschwindigkeit c hat den
Betrag 
ms
, k bezeichnet die
Boltzmann Konstante 
JK und
h ist
die Plancksche Konstante 
\;Js. Die
beiden Konstanten 
und 
werden als die erste und
zweite Strahlungskonstante bezeichnet.
Herleitungen der Planckschen Strahlungskurve und der Konstanten finden sich in den meisten Lehrbüchern der klassischen und statistischen Thermodynamik (z. B. [Bergmann, Schäfer, 74], [Kittel, 89]).
planckabb
Abbildung: Plancksches Strahlungsgesetz, dargestellt als
Kurvenschar für verschiedene Temperaturen. Erkennbar ist, da\3
die Fläche unter der Kurve
mit zunehmender Temperatur stark anwächst ( 
Stefan-Boltzmann Gesetz).
Die Plancksche Strahlungskurve beschreibt die Verteilung
des Strahlungsflusses eines Oberflächenelementes dS der
Quelle auf das Spektrum der abgestrahlten
Wellenlängen. Abbildung 2.2 zeigt die Plancksche
Strahlungskurve für verschiedene Temperaturen. Die spezifische
Ausstrahlung
R(T) bei einer
bestimmten Temperatur T erhält man durch Integration der
spektralen spezifischen Ausstrahlung
(2.9) über alle Wellenlängen (2.8).
Dieser Strahlungsflu\3 ist jedoch über den gesamten Halbraum verteilt, in den Strahlung emittiert wird. Um zu wissen, welcher Bruchteil in eine bestimmte Richtung emittiert wird, d. h. um die richtungsabhängige Strahlstärke zu ermitteln, mu\3 die Abstrahlcharakteristik der Oberfläche und somit die Richtungsverteilung der Emission bekannt sein. In Abschnitt 2.2.3 wird dies für den Fall von Lambertschen Oberflächen hergeleitet.