Độ phát xạ

Thợ rèn làm việc với sắt khi nó đủ nóng để mềm hơn và dễ gia công hơn, lúc đó sắt phát ra bức xạ nhiệt nhìn thấy rõ.
Độ phát xạ của bề mặt vật liệu là tỷ lệ của bức xạ nhiệt từ một bề mặt so với bức xạ từ một bề mặt đen lý tưởng ở cùng nhiệt độ. Bức xạ vật đen lý tưởng tuân theo định luật Stefan Muff Boltzmann. Còn bức xạ của vật liệu thực tế sẽ khác và thường nhỏ hơn bức xạ của vật đen lý tưởng ở cùng một nhiệt độ. Do vậy, tỷ lệ nêu trên là một số dương nhỏ hơn 1. Độ phát xạ càng gần 1 thì bề mặt càng có khả năng phát xạ mạnh bằng với vật đen tuyệt đối.
Như vậy, độ phát xạ thể hiện mức độ hiệu quả trong việc bức xạ nhiệt của vật thể. Bức xạ nhiệt là bức xạ điện từ. Với các vật thể thông dụng trong đời sống, có nhiệt độ gần với nhiệt độ môi trường sống trên Trái Đất, bức xạ nhiệt mạnh nhất ở vùng bước sóng hồng ngoại. Các vật thể nóng hơn thì bức xạ nhiệt của chúng mạnh ở vùng bước sóng ngắn hơn.
Bề mặt của một vật thể đen hoàn hảo (có độ phát xạ là 1) phát ra bức xạ nhiệt với công suất xấp xỉ 448 Watt trên một mét vuông ở nhiệt độ phòng (25 °C, 298,15K). Các vật thể thực tế sẽ bức xạ với công suất thấp hơn.
Độ phát xạ quan trọng cho một số ứng dụng:
Cửa sổ cách nhiệt - vào mùa lạnh, các bề mặt cửa sổ có thể bị mất nhiệt bởi dẫn nhiệt với không khí, nhưng chúng cũng mất nhiệt do bức xạ nhiệt. Cơ chế mất nhiệt thứ hai này rất quan trọng đối với các cửa sổ kính đơn giản, có độ phát xạ gần với giá trị tối đa là 1. "Cửa sổ Low-E" với lớp phủ phát xạ thấp trong suốt phát ra bức xạ nhiệt ít hơn so với cửa sổ thông thường. Vào mùa đông, những lớp phủ này có thể giảm một nửa lượng nhiệt bị thất thoát so với cửa sổ bằng kính không tráng phủ.
Hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời dựa trên các bộ thu ống thủy tinh chân không. Ánh sáng Mặt Trời được hấp thụ bên trong mỗi ống bởi một bề mặt chọn lọc. Bề mặt hấp thụ ánh sáng Mặt Trời gần như hoàn toàn, nhưng có độ phát xạ nhiệt thấp nên mất rất ít nhiệt. Các bề mặt đen thông thường cũng hấp thụ ánh sáng Mặt Trời khá hiệu quả, nhưng chúng lại bức xạ nhiệt rất nhiều.
Bộ thu nhiệt mặt trời - các hệ thống làm nóng nước bằng năng lượng Mặt Trời có thể bị thất thoát nhiệt do bức xạ nhiệt. Bộ thu năng lượng mặt trời tiên tiến kết hợp các bề mặt chọn lọc có độ phát xạ rất thấp. Những bộ thu này lãng phí rất ít năng lượng Mặt Trời bị thoát ra do bức xạ nhiệt.
Che chắn nhiệt - Để bảo vệ các cấu trúc, như tàu vũ trụ, hoặc máy bay siêu âm, khỏi nhiệt độ bề mặt cao, có thể sử dụng các lớp phủ có gốm cách nhiệt cộng với lớp bên ngoài phát xạ cao (HEC), với các giá trị phát xạ gần 0,9. Điều này tạo điều kiện làm mát bức xạ và bảo vệ cấu trúc bên dưới. Đây là một phương án thay thế cho cách làm mát bằng lớp phủ bốc bay, vốn được sử dụng trong buồng đổ bộ dùng một lần.
Nhiệt độ hành tinh - các hành tinh là các hệ thống thu nhận năng lượng Mặt Trời trên quy mô lớn. Nhiệt độ của bề mặt hành tinh được xác định bởi sự cân bằng giữa nhiệt lượng mà hành tinh hấp thụ từ ánh sáng Mặt Trời, với nhiệt phát ra từ lõi của nó và bức xạ nhiệt trở lại không gian. Độ phát xạ của một hành tinh được xác định bởi bản chất của bề mặt và bầu khí quyển của nó.
Đo nhiệt độ - nhiệt kế bức xạ và camera hồng ngoại là những công cụ dùng để đo nhiệt độ của một vật thể bằng cách sử dụng bức xạ nhiệt của nó; mà không cần phải chạm vào vật thể. Việc hiệu chuẩn của các dụng cụ này liên quan đến độ phát xạ của các bề mặt được đo.