พลังงานการแผ่รังสี

ตัวอย่างของพลังงานที่ถูกแผ่รังสีมาจากแหล่งพลังงานดวงอาทิตย์ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
พลังงานการแผ่รังสี (Radiant Energy) เป็นพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คำนวณได้จากผลรวมของฟลักซ์ (flux หรือ กำลัง) ที่แผ่ออกมาเมื่อเทียบกับเวลา มีหน่วยเป็น จูล พลังงานจะถูกส่งออกมาจากแหล่งใดแหล่งหนึ่งสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบ อาจมองเห็นหรืออาจมองไม่เห็นได้ด้วยตาเปล่า

**คำศัพท์เฉพาะทาง**
คำว่า "พลังงานการแผ่รังสี" ส่วนใหญ่จะถูกใช้ในสาขาการวัดรังสี, พลังงานจากดวงอาทิตย์, การให้ความร้อนและแสงสว่าง และโทรคมนาคม การส่งกำลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งก็ถือว่าเป็นการแผ่รังสี แต่เราจะเรียกว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แทนที่จะเรียกว่าพลังงาน

**การวิเคราะห์**
เนื่องจากการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) สามารถถูกนิยามได้ว่าเป็นลำแสงของโฟตอน พลังงานที่แผ่รังสีออกไป ก็สามารถมองได้ว่าพลังงานถูกพาไปกับโฟตอน หรืออีกทางหนึ่ง การแผ่รังสีของ EM สามารถถูกมองได้ว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่นำพาพลังงานในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของมันเอง การมองทั้งสองแบบนี้เหมือนกันและใช้แทนกันได้ในทฤษฎีสนามควอนตัม
การแผ่รังสีของ EM มีหลากหลายความถี่ แถบความถี่ของสัญญาณ EM ใด ๆ อาจถูกกำหนดได้ชุดเจน อย่างที่เห็นในแถบความถี่ของอะตอม หรืออาจมีแถบความถี่ที่กว้าง เหมือนการแผ่รังสีของวัตถุดำ ในภาพของโฟตอน พลังงานมี่ถูกนำพาไปในแต่ละโฟตอนมีอัตราส่วนกับความถี่ ในภาพของคลื่น พลังงานของคลื่นสีเดียวมีอัตราส่วนกับความเข้ม นี่หมายความว่าถ้าสองคลื่น EM มีความเข้มเท่ากันแต่ความถี่ต่างกับ ตัวที่มีความถี่สูงกว่าจะมีพลังงานน้อยกว่า
เมื่อคลื่น EM ตกกระทบวัตถุ พลังงานของคลื่นจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน หรือเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ถ้าเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ คลื่น EM อาจจะสะท้อนหรือกระจาย พลังงานก็จะสะท้อนหรือกระจายเหมือนกัน

**ระบบเปิด**
พลังงานแผ่รังสีเป็นหนึ่งในกลไกโดยที่พลังงานสามารถเข้าไปหรือออกมาจากระบบเปิด ได้ ระบบนี้อาจเป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ หรือ ตัวเก็บอากาศที่มีตามธรรมชาติ ในสาขาธรณีวิทยา แก๊สในบรรยากาศส่วนมากรวมทั้งแก๊สเรือนกระจก ยอมให้พลังงานที่แผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ความยาวคลื่นสั้นผ่านทะลุลงมายังผิวโลกได้ พลังงานนี้ให้ความร้อนกับพื้นดินและมหาสมุทร พลังงานของดวงอาทิตย์ที่ถูกดูดซับไว้บางส่วนถูกสะท้อนกลับไปด้วยความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (นำโดยคลื่นอินฟราเรด) พลังงานบางส่วนถูกดูดซับไว้โดยแก๊สเรือนกระจก พลังงานที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นเป็นผลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์

**การนำไปประยุกต์ใช้งาน**
ไฟล์:TrigaReactorCore.jpeg|thumb| เครื่องปฏิกรณ์การถ่ายภาพรังสีด้วยนิวตรอน ที่ศุนย์การทดสอบเชื้อเพลิงร้อน ห้องทดลองแห่งชาติไอดาโฮ ขนาด 250 kW ประกอบด้วยหลอดลำแสง 2 หลอด และสถานีแยกรังสี 2 สถานี อุปกรณ์นี้ถูกใช้สำหรับการถ่ายภาพรังสีด้วยนิวตรอนสำหรับวัตถุขนาดเล็ก แสงวาบสีฟ้าเกิดจากการแผ่รังสีเชเรนคอฟ น้ำใส ๆ รอบแกนกลางใช้ป้องกันผู้สังเกตการณ์จากการแผ่รังสี
พลังงานแผ่รังสีถูกใช้สำหรับแผ่รังสีความร้อน สามารถให้แสงสว่างกับหลอดอินฟราเรด หรือทำให้น้ำร้อน พลังงานความร้อนจะถูกส่งออกไปจากแหล่งผลิตใต้พื้น หรือหลังฝาผนังหรือบนฝ้า เพื่อให้ความอบอุ่นกับคนหรือสิ่งของที่อยู่ในห้องแทนที่จะให้ความร้อนโดยตรงด้วยอากาศร้อน วิธีนี้ อุณหภูมิของอากาศอาจต่ำกว่าการทำอาคารให้ร้อนโดยวิธีเดิม 
นอกเหนือจากนี้ก็ยังมีการนำไปใช้ในลักษณะดังต่อไปนี้- การตรวจโรคและการรักษาโรค- การแยกและเรียงลำดับ- ตัวกลางในการควบคุม- ตัวกลางในการสื่อสาร
การนำไปประยุกต์ใช้งานเหล่านี้ต้องใช้แหล่งพลังงานที่แผ่รังสีและตรวจจับสัญญาณการแผ่รังสีที่บอกลักษณะสมบัติของรังสีที่แผ่ออกมา ตัวตรวจจับพลังงานที่แผ่รังสีนี้ จะสร้างสภาวการณ์ให้ทำการเพิ่มหรือลดการแผ่รังสีโดยวิธีทางกระแสไฟฟ้าหรือวิธีอื่น เช่นการปรับเปลี่ยนแผ่นฟิล์มที่รับแสงเป็นต้น
หนึ่งในโทรศัพท์ไร้สายยุคแรก ที่มีพื้นฐานมาจากพลังงานแผ่รังสีถูกประดิษฐ์โดย นิโคลา เทสลา อุปกรณ์ใช้เครื่องส่งและเครื่องรับที่มีการสั่นพ้องที่ความถี่เดียวกัน ทำให้มีการสื่อสารระหว่างกันได้ ในปี ค.ศ. 1916 เขานำเอาการทดลองที่เคยทำเมื่อปี ค.ศ. 1896 มาศึกษาใหม่ เขาพบว่า "เมื่อไรก็ตามทีผมได้รับผลกระทบของเครื่องส่ง หนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุด (ในการตรวจจับการส่งสัญญาณแบบไร้สาย) คือ ป้อนสนามแม่เหล็กให้เกิดกระแสในตัวนำ และเมื่อผมทำอย่างนั้น ความถี่ต่ำให้เสียงออกมา"

**หน่วยวัดรังสี**
หน่วยเอสไอของการวัดปริมาณการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Radiometry)
}}
name=note-suffix-e}}
ชื่อ
สัญลักษณ์
สัญลักษณ์
พลังงานการแผ่รังสี(Radiant energy)
Qe
จูล (joule)
J
M⋅L2⋅T−2
พลังงาน
ฟลักซ์การแผ่รังสี(Radiant flux)
Φe
วัตต์ (watt)
W
M⋅L2⋅T−3
พลังงานการแผ่รังสีต่อหน่วยเวลา หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งได้ว่า "กำลังการแผ่รังสี"
ฟลักซ์เชิงสเปกตรัม(Spectral flux)
Φeλ
วัตต์ต่อเมตร
W⋅m−1
M⋅L⋅T−3
พลังงานการแผ่รังสีต่อความยาวคลื่น
ความเข้มของการแผ่รังสี(Radiant intensity)
Ie
วัตต์ต่อสเตอเรเดียน
W⋅sr−1
M⋅L2⋅T−3
กำลังต่อหน่วยมุมตัน
ความเข้มเชิงสเปกตรัม(Spectral intensity)
Ieλ
วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อเมตร
W⋅sr−1⋅m−1
M⋅L⋅T−3
ความเข้มการแผ่รังสีต่อความยาวคลื่น
ความแผ่รังสี(Radiance)
Le
วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อตารางเมตร
W⋅sr−1⋅m−2
M⋅T−3
power per unit solid angle per unit projected source area.
confusingly called "intensity" in some other fields of study.
ความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัม(Spectral radiance)
LeλorLeν
วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อลูกบาศก์เมตรหรือวัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
W⋅sr−1⋅m−3หรือW⋅sr−1⋅m−2⋅Hz−1
M⋅L−1⋅T−3หรือM⋅T−2
commonly measured in W⋅sr−1⋅m−2⋅nm−1 with surface area and either wavelength or frequency.
ความรับอาบรังสี(Irradiance)
Ee
วัตต์ต่อตารางเมตร
W⋅m−2
M⋅T−3
power incident on a surface, also called radiant flux density.
sometimes confusingly called "intensity" as well.
ความรับอาบรังสีเชิงสเปกตรัม(Spectral irradiance)
EeλorEeν
วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตรหรือวัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
W⋅m−3หรือW⋅m−2⋅Hz−1
M⋅L−1⋅T−3หรือM⋅T−2
commonly measured in W⋅m−2⋅nm−1or 10−22W⋅m−2⋅Hz−1, known as solar flux unit.
ความเปล่งรังสี(Radiant emittance)
Me
วัตต์ต่อตารางเมตร
W⋅m−2
M⋅T−3
power emitted from a surface.
ความเปล่งรังสีเชิงสเปกตรัม /(Spectral radiant emittance)
MeλorMeν
วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตรหรือวัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
W⋅m−3หรือW⋅m−2⋅Hz−1
M⋅L−1⋅T−3หรือM⋅T−2
power emitted from a surface per wavelength or frequency.
Radiosity
Je หรือ Jeλ
วัตต์ต่อตารางเมตร
W⋅m−2
M⋅T−3
emitted plus reflected power leaving a surface.
Radiant exposure
He
จูลต่อตารางเมตร
J⋅m−2
M⋅T−2

ความหนาแน่นของพลังงานการแผ่รังสี(Radiant energy density)
ωe
จูลต่อลูกบาศก์เมตร
J⋅m−3
M⋅L−1⋅T−2

ดูเพิ่ม SI การวัดรังสี (Radiometry) การวัดแสง (Photometry)

**ดูเพิ่ม**
 การวัดรังสี- ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก- เซลล์แสงอาทิตย์

**อ้างอิง**
หมวดหมู่:พลังงาน
หมวดหมู่:การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
หมวดหมู่:การวัดรังสี