热力学
普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文是《论热力学的第二定律》。此后，他用热力学的观点研究了物质聚集态的变化和气体与溶液的理论。普朗克在物理学上最重要的成就是提出了著名的普朗克辐射公式，创立了能量量子的概念。
19世纪末，当人们用经典物理解释黑体辐射实验时，出现了著名的所谓“紫外线灾难”。虽然瑞利、詹金斯、J.H.和维恩分别提出了两个公式试图阐明黑体辐射定律，但与实验相比，瑞利-詹金斯公式只在低频范围内，而维恩公式只在高频范围内。普朗克从1896年开始对热辐射进行了系统的研究。经过几年的努力，他终于推导出了一个与实验相符的公式。
1900年10月下旬，他发表了一篇
1906年，普朗克在《热辐射讲义》一书中系统总结了自己的工作，为探索一种新的微观物质运动方式提供了重要基础。
1918年，普朗克获得了物理学的最高荣誉——诺贝尔物理学奖。1926年，普朗克当选为英国皇家学会最高荣誉会员，美国选举他为物理学会名誉主席。
1930年，普朗克被德国最高科学研究机构威廉皇家科学促进会选为主席。普朗克的墓在哥廷根的墓地里。它的标志是一块简单的长方形石碑，上面只刻着他的名字，底角写着：ErgSec。他的墓志铭是一行字：H=6.6310-34Js，这也是对他一生最大贡献的肯定：提出了量子假说。
波尔兹曼常数
普朗克另一个鲜为人知的伟大贡献是玻尔兹曼常数k的推导。
他沿着玻尔兹曼的思路做了更深入的研究，得到了玻尔兹曼常数后，为了表示对他一直尊敬的玻尔兹曼教授的尊重，他建议将K命名为玻尔兹曼常数。普朗克是一位伟大的物理学家，他推导出了现代物理学中两个最重要的常数K和H。
普朗克常数
普朗克演讲的内容是
能量的量子化
在宏观领域，所有物理量的变化都可以看作是连续的。例如，一个物体的电荷是e的极大倍数，因此，一个电子的跳跃性增加或减少可以看作是一个连续的变化。但在微观领域，离子只有一个或几个E电荷，所以一个电子的变化不能视为连续的。
普朗克在1900年提出了量子化的概念。某个最小单位的这种跳跃式的增减，意味着物理量被量子化了。
量子假说
普朗克最大的贡献是在1900年提出了能量量子化。其主要内容是：
黑体由不同频率简谐振动的振子组成，其中电磁波的吸收和发射不是连续的，而是最小能量单位=h，这是最基本的单位。只有当理论计算结果与实验事实相符时，这样的能量才能称为能量量子。其中v是辐射电磁波的频率，h=6.62559*10-34JS，即普朗克常数。也就是说，振子的每一个可能状态以及可能状态之间的能量差都必须是hv的整数倍。
受他启发，爱因斯坦于1905年提出，光在空间传播不是连续的，而是一个接一个的。每一个都被称为光量子，简称光子。光子的能量E与光的频率V成正比，即E=hv。这个理论后来被称为光量子假说。人们还认为，每个光子的能量只取决于它的频率。比如蓝光的频率比红光高，所以蓝光的能量比红光高。同色光强度的差异反映了单位时间单位面积的光子数。
普朗克黑体辐射定律：1894年左右，普朗克开始把全部精力放在黑体辐射的研究上。他曾经委托电力公司制造消耗最少能源但产生最多光能的灯泡。这个问题也是基尔霍夫在1859年提出的：热力学平衡下黑体的电磁辐射功率与辐射频率和黑体温度的关系。帝国理工学院对这个问题进行了实验研究，但经典物理学的瑞利-金斯公式无法解释高频下的测量结果，但这个定律也造成了未来的紫外线灾难。威廉维恩给出了维恩位移定律，能正确反映高频时的结果，但不能匹配低频时的结果。普朗克对这些定律的创立有一点贡献，但大多数教科书都没有提到他。普朗克在1899年首次提出了解决这个问题的方法，称之为“基本无序原理”，用一个熵公式内插瑞利-金斯定律和韦恩位移定律，从而找到了普朗克辐射定律，可以很好地描述测量结果。不久后，人们发现他的新理论没有实验证据，这也让普朗克当时感到有些无奈。但他并没有因此而气馁，而是修正自己的方式，最终成功推导出著名的普朗克黑体辐射定律第一版，该定律描述了实验观测到的黑体辐射光谱处于良好状态。这个定律是1900年10月19日在德国物理学会上首次提出的。因为普朗克的黑体辐射定律是第一个不包含能量量化和统计力学的推论，因为他自己也不喜欢这个理论。
1900年12月14日之后不久，普朗克提出了辐射定律的理论推论，在这个推论中，他使用了此前被他否定的奥地利物理学家路德维希玻尔兹曼的统计力学。热力学第二定律的每一个纯统计观点都让普朗克感到厌恶。普朗克在会上提出了能量量子化假说：其中E是能量和频率，并引入了一个重要的物理常数h——普朗克常数。能量只能以不可分的能量元素的形式向外辐射。这个假说调和了经典物理理论研究热辐射规律时遇到的矛盾。基于这一假设，他还给出了黑体辐射的普朗克公式，满意地解释了实验现象。这一成果拉开了旧量子论和量子力学的序幕，因此12月14日成为纪念它的量子日。普朗克还获得了1918年的诺贝尔物理学奖。尽管普朗克在晚年一直试图将其理论纳入经典物理学的框架，但他仍被视为现代物理学的先驱之一。然而，在当时，这个假设与玻尔兹曼的理论相比是微不足道的。“一个纯公式的假设，我其实没想太多。“如今，这个与经典物理学相悖的假说被视为量子物理学诞生的标志，是普朗克最伟大的科学成就。但需要提到的是，玻尔兹曼在大约1877年就已经把物理系统的不连续能级作为他进行理论研究的前提。在随后的时间里，普朗克试图寻找能量量子的意义，但无济于事。他曾写道：“我试图将普朗克常数归入经典理论是徒劳的，但这花费了我许多年的时间和精力。”其他物理学家，如瑞利、詹姆斯金斯和亨德里克洛伦兹，几年后仍然把普朗克常数定为零，以免与经典物理学相矛盾，但普朗克非常清楚，普朗克常数是一个不等于零的精确值。“牛仔裤的固执让我困惑。他就像理论界的黑格尔。他不应该这样，但越是在观点与事实不符的时候越是坚持。”
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