พลังงานการแผ่รังสี

thumb|ตัวอย่างของพลังงานที่ถูกแผ่รังสีมาจากแหล่งพลังงานดวงอาทิตย์ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
**พลังงานการแผ่รังสี** () 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 อาจสะท้อนหรือกระจาย พลังงานก็จะสะท้อนหรือกระจายเหมือนกัน

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

## การนำไปประยุกต์ใช้งาน
[thumb| เครื่องปฏิกรณ์การถ่ายภาพรังสีด้วย[นิวตรอน 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

**[[ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ|หน่วยเอสไอ]]ของการวัดปริมาณการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Radiometry)**

}}|}|nb}}|name=note-suffix-e}}
! ชื่อ
! สัญลักษณ์
! สัญลักษณ์
|- 
| **พลังงานการแผ่รังสี**(Radiant energy)
| *Q*e
| จูล (joule)
| J
| M&sdot;L2&sdot;T−2
| พลังงาน
|-
| ฟลักซ์การแผ่รังสี(Radiant flux)
| *&Phi;*e
| วัตต์ (watt)
| W
| M&sdot;L2&sdot;T−3
| พลังงานการแผ่รังสีต่อหน่วยเวลา หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งได้ว่า "กำลังการแผ่รังสี"
|- 
| ฟลักซ์เชิงสเปกตรัม(Spectral flux)
| *&Phi;*e&lambda;
| วัตต์ต่อเมตร
| W&sdot;m−1
| M&sdot;L&sdot;T−3
| พลังงานการแผ่รังสีต่อความยาวคลื่น
|- 
| ความเข้มของการแผ่รังสี(Radiant intensity)
| *I*e
| วัตต์ต่อสเตอเรเดียน
| W&sdot;sr−1
| M&sdot;L2&sdot;T−3
| กำลังต่อหน่วยมุมตัน
|- 
| ความเข้มเชิงสเปกตรัม(Spectral intensity)
| *I*e&lambda;
| วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อเมตร
| W&sdot;sr−1&sdot;m−1
| M&sdot;L&sdot;T−3
| ความเข้มการแผ่รังสีต่อความยาวคลื่น
|- 
| ความแผ่รังสี(Radiance)
| *L*e
| วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อตารางเมตร
| W&sdot;sr−1&sdot;m<sup>−2</sup>
| M&sdot;T−3
| power per unit solid angle per unit *projected* source area.
confusingly called "intensity" in some other fields of study.
|- 
| ความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัม(Spectral radiance)
| *L*e&lambda;or*L*e&nu;
| วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อลูกบาศก์เมตร*หรือ*วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
| W&sdot;sr−1&sdot;m−3*หรือ*W&sdot;sr−1&sdot;m−2&sdot;Hz−1
| M&sdot;L−1&sdot;T−3*หรือ*M&sdot;T−2
| commonly measured in W&sdot;sr−1&sdot;m−2&sdot;nm−1 with surface area and either wavelength or frequency.
|- 
| ความรับอาบรังสี(Irradiance)
| *E*e
| วัตต์ต่อตารางเมตร
| W&sdot;m−2
| M&sdot;T−3
| power incident on a surface, also called *radiant flux density*.
sometimes confusingly called "intensity" as well.
|- 
| ความรับอาบรังสีเชิงสเปกตรัม(Spectral irradiance)
| *E*e&lambda;or*E*e&nu;
| วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร*หรือ*วัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
| W&sdot;m−3*หรือ*W&sdot;m−2&sdot;Hz−1
| M&sdot;L−1&sdot;T−3*หรือ*M&sdot;T−2
| commonly measured in W&sdot;m−2&sdot;nm−1or 10−22W&sdot;m−2&sdot;Hz−1, known as solar flux unit.
|- 
| ความเปล่งรังสี(Radiant emittance)
| *M*e
| วัตต์ต่อตารางเมตร
| W&sdot;m−2
| M&sdot;T−3
| power emitted from a surface.
|- 
| ความเปล่งรังสีเชิงสเปกตรัม /(Spectral radiant emittance)
| *M*e&lambda;or*M*e&nu;
| วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร*หรือ*วัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์
| W&sdot;m−3*หรือ*W&sdot;m−2&sdot;Hz−1
| M&sdot;L−1&sdot;T−3*หรือ*M&sdot;T−2
| power emitted from a surface per wavelength or frequency.
|- 
| Radiosity
| *J*e หรือ *J*e&lambda;
| วัตต์ต่อตารางเมตร
| W&sdot;m−2
| M&sdot;T−3
| emitted plus reflected power leaving a surface.
|- 
| Radiant exposure
| *H*e
| จูลต่อตารางเมตร
| J&sdot;m−2
| M&sdot;T−2
| 
|- 
| ความหนาแน่นของพลังงานการแผ่รังสี(Radiant energy density)
| *&omega;*e
| จูลต่อลูกบาศก์เมตร
| J&sdot;m−3
| M&sdot;L−1&sdot;T−2
| 
|- 
|align=center colspan=9|ดูเพิ่ม SI การวัดรังสี (Radiometry) การวัดแสง (Photometry)
|}



## ดูเพิ่ม

* การวัดรังสี
* ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
* เซลล์แสงอาทิตย์

## อ้างอิง

หมวดหมู่:พลังงาน
หมวดหมู่:การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
หมวดหมู่:การวัดรังสี