ความแผ่รังสี

ความแผ่รังสี () เป็นปริมาณทางกายภาพที่อธิบายค่าฟลักซ์การแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาในทิศทางหนึ่งจากจุดหนึ่งบนพื้นผิวของแหล่งกำเนิด ใช้หน่วย SI เป็นวัตต์ต่อตารางเมตรต่อสเตอเรเดียน (สัญลักษณ์: W sr-1 m-2)

 คำนิยาม 
พิจารณาจุดหนึ่งบนพื้นผิวของแหล่งกำเนิดรังสี และพื้นผิวขนาดเล็ก ΔS ที่ตำแหน่ง r เมื่อมองจากจุดนั้น ให้  เป็นมุมตันของพื้นผิว ΔS โดยมีจุดนั้นเป็นจุดศูนย์กลาง และให้  เป็นฟลักซ์การแผ่รังสีจากจุดนั้นไปยังผิว ΔS นอกจากนี้ ให้พิจารณาพื้นที่เล็ก ๆ ΔA ซึ่งมีจุดนั้นอยู่ภายในนั้น ให้เวกเตอร์แนวฉาก เป็น n และให้มุมระหว่าง n กับ r เป็น θ แล้ว ความแผ่รังสีจากจุดนี้ในทิศทางไปยัง r นิยามได้ว่า

เมื่อหาอนุพันธ์ของฟลักซ์การแผ่รังสีเทียบกับพื้นที่ผิวของแหล่งกำเนิด จะได้ค่าพลังงานที่ปล่อยออกมาในหน่วยเวลาจากจุดบนแหล่งกำเนิด เนื่องจากมีการคูณพื้นที่ผิวของแหล่งกำเนิด ΔA ด้วย  ทำให้ในกรณีของรังสีที่ปล่อยออกมาในแนวอียงจากพื้นผิวของแหล่งกำเนิดรังสี พื้นที่ปรากฏเมื่อมองจากทิศทางของรังสีจะมีขนาดเล็กลง และถ้าปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านทั้งหมดเท่ากัน ความหนาแน่นต่อพื้นที่จะสูงขึ้น

เมื่อหาปริพันธ์บนซีกด้านนอกแหล่งกำเนิดรังสี จะคำนวณค่าความเปล่งรังสีได้เป็น

ในกรณีที่ความแผ่รังสีไม่ขึ้นกับทิศทาง จะได้ว่า 

หากขอบเขตของแหล่งกำเนิดมีขนาดเล็กพอ สามารถคำนวณค่าความเข้มของการแผ่รังสีได้จากการหาปริพันธ์บนพื้นทีผิว  รอบแหล่งกำเนิดรังสี

 ความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัม 
สำหรับการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เราอาจพิจารณาค่า ความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัม () คือความแผ่รังสีต่อช่วงความยาวคลื่น หรือความถี่ ความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านใกล้เคียงกับแสงที่ตามองเห็นนิยมใช้หน่วย นาโนเมตร (nm) ดังนั้นหน่วย SI ของความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัมในรูปของความยาวคลื่นที่นิยมใช้คือ W sr-1 m-2 nm-1 ส่วนหน่วยของการแผ่รังสีสเปกตรัมในรูปความถี่คือ W sr-1 m-2 Hz-1

ให้ Lλ เป็นค่าความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัมของความยาวคลื่น λ ให้ Lν เป็นค่าความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัมของความถี่ ν แล้ว ค่าความแผ่รังสีโดยรวมคำนวณได้โดย

หมวดหมู่:ปริมาณทางกายภาพ
หมวดหมู่:ทัศนศาสตร์
หมวดหมู่:การวัดรังสี