กฎของชเต็ฟฟัน–บ็อลทซ์มัน (
อังกฤษ: Stefan–Boltzmann law) ใช้
อุณหภูมิเพื่ออธิบายถึงพลังงานที่
วัตถุดำแผ่รังสีออกมา โดยกล่าวว่า
พลังงานทั้งหมดซึ่งวัตถุดำแผ่ออกมาต่อหน่วย
พื้นที่ผิวที่
ความยาวคลื่นทุกค่าต่อหน่วย
เวลา j ⋆ {\displaystyle j^{\star }} (หรือเรียกว่า
ความเปล่งรังสีของวัตถุดำ) ซึ่งแปรผันตรงกับ
อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ของวัตถุดำ T กำลังสี่:ในที่นี้ σ เป็น
ค่าคงตัว เรียกว่า
ค่าคงตัวของชเต็ฟฟัน–บ็อลทซ์มัน (Stefan–Boltzmann constant) ซึ่งหามาได้จาก
ค่าคงตัวทางฟิสิกส์ค่าอื่นที่รู้อยู่แล้ว ค่าคงตัวนี้มีค่าเท่ากับเมื่อ k เป็น
ค่าคงตัวบ็อลทซ์มัน h เป็น
ค่าคงตัวของพลังค์ และ c เป็น
อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ ความแรงรังสี (radiance) จากองศาการมองที่กำหนด (วัตต์ต่อตารางเมตรต่อ
สเตอเรเดียน) ถูกกำหนดไว้เป็น วัตถุที่ไม่ดูดกลืนรังสีตกกระทบทั้งหมด (บางครั้งถูกเรียกว่าวัตถุเทา) ปล่อยพลังงานรวมทั้งหมดน้อยกว่าวัตถุดำและมีคุณลักษณะ
สภาพเปล่งรังสี (Emissivity) ε < 1 {\displaystyle \varepsilon <1} :การเปล่งรังสี j ⋆ {\displaystyle j^{\star }} มี
มิติ (dimensional analysis) เป็น
ฟลักซ์พลังงาน (energy flux) (พลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่) และ
หน่วย SI ของมันคือ
จูลต่อวินาทีต่อตารางเมตรหรือ
วัตต์ต่อตารางเมตร หน่วย SI ของอุณหภูมิสัมบูรณ์ T คือ
เคลวิน สภาพเปล่งรังสีของวัตถุเทาคือ ε {\displaystyle \varepsilon } และหากเป็นวัตถุดำที่สมบูรณ์ ε = 1 {\displaystyle \varepsilon =1} ส่วนในกรณีทั่วไป (และสมจริงกว่า) นั้นสภาพเปล่งรังสีขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ε = ε ( λ ) {\displaystyle \varepsilon =\varepsilon (\lambda )} .เราสามารถหา
กำลังทั้งหมดที่ถูกแผ่รังสีออกมาจากวัตถุได้ด้วยการคูณด้วยพื้นที่ผิว A {\displaystyle A} :อนุภาคระดับความยาวคลื่นและเล็กกว่าความยาวคลื่น
[1] อภิวัสดุ (metamaterial)
[2] และโครงสร้างนาโนอื่น ๆ ไม่อยู่ภายใต้ข้อจำกัดของทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิตหรือรังสี และอาจถูกออกแบบมาให้เกินกว่ากฎของชเต็ฟฟัน-บ็อลทซ์มัน