Que ce soit dans le cadre de la physique classique (Rayleigh-Jeans) ou dans le cadre de la nouvelle interprétation (Planck) introduisant un nouveau concept de la lumière, les constituants de la paroi (molécules, atomes) se comportent comme des oscillateurs. Au cours de leurs vibrations, un rayonnement électromagnétique à différentes fréquences est émis.

D'autre part, le résultat de l'électromagnétisme concernant la densité d'énergie rayonnée s'exprime sous la forme :

où représente le nombre d'oscillateurs qui émettent un rayonnement de fréquence comprise entre et et l'énergie moyenne d'un oscillateur.

Interprétation classique

Rayleigh-Jeans : Application de la statistique de Boltzman où un oscillateur ( ) possède l'énergie avec la probabilité :

avec la constante de Boltzmann ( ) et la température absolue.

L'énergie moyenne de l'ensemble des oscillateurs est égale à :

Les énergies peuvent prendre continument toutes les valeurs entre 0 et l'infini. La sommation discrète est remplacée par une intégrale :

Aussi la densité d'énergie rayonnée par un corps noir selon Rayleigh et Jeans est :

C'est une loi qui rend compte du comportement aux basses fréquences (grandes longueurs d'onde) mais devient aberrante pour les hautes fréquences (catastrophe de l'UV).