利用统计热力学方法将电磁辐射以光子气的模式来模拟，以求出物体热辐射的方程式。由原子组合成的系统可因在某些适当的频率放射或吸收光子，而从某电子状态跳至另一状态，这些光子彼此互相是独立，可将这些含辐射能的光子视为理想气体。光子本身为零自旋，故庖立不相容原理不适用，且因量子状态或能阶数与光子数差距前不大，故量子统计模式应为波（司）?爱（因斯坦）二氏统计法，将之代入统计力学的方法，求其最大可能分布，我们可以得到能量密度对频率分布的方程式，此方程式又称蒲朗克分布，再经简化，积分便可得到史特凡一波子曼辐射方程式，其数学式为： 其中，U为辐射能量；V为体积；k为波子曼常数；T为辐射绝对温度；h为蒲朗克常数；c为光速。将光子辐射视为理想气体且可应用统计力学法则求辐射定律，故有此光子气的名称。