พลังงานการแผ่รังสี (อังกฤษ: Radiant Energy) เป็นพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คำนวณได้จากผลรวมของ (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 ใดๆอาจถูกกำหนดได้ชุดเจน อย่างที่เห็นในแถบความถี่ของอะตอม หรืออาจมีแถบความถี่ที่กว้าง เหมือนการแผ่รังสีของวัตถุดำ ในภาพของโฟตอน พลังงานมี่ถูกนำพาไปในแต่ละโฟตอนมีอัตราส่วนกับความถี่ ในภาพของคลื่น พลังงานของคลื่นสีเดียวมีอัตราส่วนกับความเข้ม นี่หมายความว่าถ้าสองคลื่น EM มีความเข้มเท่ากันแต่ความถี่ต่างกับ ตัวที่มีความถี่สูงกว่าจะมีพลังงานน้อยกว่า
เมื่อคลื่น EM ตกกระทบวัตถุ พลังงานของคลื่นจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน หรือเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ถ้าเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ คลื่น EM อาจจะสะท้อนหรือกระจาย พลังงานก็จะสะท้อนหรือกระจายเหมือนกัน
ระบบเปิด
พลังงานแผ่รังสีเป็นหนึ่งในกลไกโดยที่พลังงานสามารถเข้าไปหรือออกมาจากระบบเปิดได้ ระบบนี้อาจเป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ หรือ ตัวเก็บอากาศที่มีตามธรรมชาติ ในสาขาธรณีวิทยา แก๊สในบรรยากาศส่วนมากรวมทั้งแก๊สเรือนกระจก ยอมให้พลังงานที่แผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ความยาวคลื่นสั้นผ่านทะลุลงมายังผิวโลกได้ พลังงานนี้ให้ความร้อนกับพื้นดินและมหาสมุทร พลังงานของดวงอาทิตย์ที่ถูกดูดซับไว้บางส่วนถูกสะท้อนกลับไปด้วยความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (นำโดยคลื่นอินฟราเรด) พลังงานบางส่วนถูกดูดซับไว้โดยแก๊สเรือนกระจก พลังงานที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นเป็นผลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์
การนำไปประยุกต์ใช้งาน
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
ส่วนนี้ต้องการพิสูจน์อักษรเพิ่มเติม – 8 กรกฎาคม 2556 |
หน่วยเอสไอของการวัดปริมาณการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Radiometry)
ปริมาณ | หน่วย | มิติ | หมายเหตุ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ชื่อ | สัญลักษณ์ | 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 | กำลังต่อหน่วย | |||
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 . confusingly called "intensity" in some other fields of study. | |||
ความแผ่รังสีเชิงสเปกตรัม (Spectral radiance) | Leλ or Leν | วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อลูกบาศก์เมตร หรือ วัตต์ต่อสเตอเรเดียนต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์ | W⋅sr−1⋅m−3 หรือ W⋅sr−1⋅m−2⋅Hz−1 | M⋅L−1⋅T−3 หรือ M⋅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 "" as well. | |||
ความรับอาบรังสีเชิงสเปกตรัม (Spectral irradiance) | Eeλ or Eeν | วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร หรือ วัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์ | W⋅m−3 หรือ W⋅m−2⋅Hz−1 | M⋅L−1⋅T−3 หรือ M⋅T−2 | commonly measured in W⋅m−2⋅nm−1 or 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) | Meλ or Meν | วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร หรือ วัตต์ต่อตารางเมตรต่อเฮิรตซ์ | W⋅m−3 หรือ W⋅m−2⋅Hz−1 | M⋅L−1⋅T−3 หรือ M⋅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 | ||||
(Radiant energy density) | ωe | จูลต่อลูกบาศก์เมตร | J⋅m−3 | M⋅L−1⋅T−2 | ||||
ดูเพิ่ม SI · การวัดรังสี (Radiometry) · การวัดแสง (Photometry) |
- recommend that radiometric should be denoted with a suffix "e" (for "energetic") to avoid confusion with photometric or photon quantities.
- Alternative symbols sometimes seen: W or E for radiant energy, P or F for radiant flux, I for irradiance, W for radiant emittance.
- Spectral quantities given per unit wavelength are denoted with suffix "λ" (Greek) to indicate a spectral concentration. Spectral functions of wavelength are indicated by "(λ)" in parentheses instead, for example in , and .
- Spectral quantities given per unit frequency are denoted with suffix "" (Greek)—not to be confused with the suffix "v" (for "visual") indicating a photometric quantity.
- NOAA / Space Weather Prediction Center includes a definition of the (SFU).
ดูเพิ่ม
อ้างอิง
- Moran, M.J. and Shapiro, H.N., Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Chapter 4. "Mass Conservation for an Open System", 5th Edition, John Wiley and Sons. .
- Anderson, Leland I. (editor), Nikola Tesla On His Work With Alternating Currents and Their Application to Wireless Telegraphy, Telephony and Transmission of Power, 2002, .
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
phlngngankaraephrngsi xngkvs Radiant Energy epnphlngngankhxngkhlunaemehlkiffa khanwnidcakphlrwmkhxng flux hrux kalng thiaephxxkmaemuxethiybkbewla mihnwyepn cul phlngngancathuksngxxkmacakaehlngidaehlnghnungsusingaewdlxmodyrxb xacmxngehnhruxxacmxngimehniddwytaeplatwxyangkhxngphlngnganthithukaephrngsimacakaehlngphlngngandwngxathitysungsamarthmxngehniddwytaeplakhasphthechphaathangkhawa phlngngankaraephrngsi swnihycathukichinsakhakarwdrngsi phlngngancakdwngxathity karihkhwamrxnaelaaesngswang aelaothrkhmnakhm karsngkalngngancakthihnungipxikthihnungkthuxwaepnkaraephrngsi aeteracaeriykwaepnkhlunaemehlkiffa aethnthicaeriykwaphlngngankarwiekhraahenuxngcakkaraephrngsikhxngaemehlkiffa EM samarththukniyamidwaepnlaaesngkhxngoftxn phlngnganthiaephrngsixxkip ksamarthmxngidwaphlngnganthukphaipkboftxn hruxxikthanghnung karaephrngsikhxng EM samarththukmxngidwaepnkhlunaemehlkiffa thinaphaphlngnganinsnamaemehlkiffakhxngmnexng karmxngthngsxngaebbniehmuxnknaelaichaethnknidinthvsdisnamkhwxntm karaephrngsikhxng EM mihlakhlaykhwamthi aethbkhwamthikhxngsyyan EM idxacthukkahndidchudecn xyangthiehninaethbkhwamthikhxngxatxm hruxxacmiaethbkhwamthithikwang ehmuxnkaraephrngsikhxngwtthuda inphaphkhxngoftxn phlngnganmithuknaphaipinaetlaoftxnmixtraswnkbkhwamthi inphaphkhxngkhlun phlngngankhxngkhlunsiediywmixtraswnkbkhwamekhm nihmaykhwamwathasxngkhlun EM mikhwamekhmethaknaetkhwamthitangkb twthimikhwamthisungkwacamiphlngngannxykwa emuxkhlun EM tkkrathbwtthu phlngngankhxngkhluncaepliynepnphlngngankhwamrxn hruxepliynepnphlngnganiffa thaepnesllaesngxathity khlun EM xaccasathxnhruxkracay phlngngankcasathxnhruxkracayehmuxnknrabbepidphlngnganaephrngsiepnhnunginklikodythiphlngngansamarthekhaiphruxxxkmacakrabbepidid rabbnixacepnsingthimnusysrangkhun echn twekbphlngnganaesngxathity hrux twekbxakasthimitamthrrmchati insakhathrniwithya aeksinbrryakasswnmakrwmthngaekseruxnkrack yxmihphlngnganthiaephrngsicakdwngxathitythikhwamyawkhlunsnphanthalulngmayngphiwolkid phlngnganniihkhwamrxnkbphundinaelamhasmuthr phlngngankhxngdwngxathitythithukdudsbiwbangswnthuksathxnklbipdwykhwamyawkhlunthiyawkwa naodykhlunxinfraerd phlngnganbangswnthukdudsbiwodyaekseruxnkrack phlngnganthiaephxxkmacakdwngxathitythuksrangkhunepnphlcakptikiriyaniwekhliyrkarnaipprayuktichnganekhruxngptikrnkarthayphaphrngsidwyniwtrxn thisunykarthdsxbechuxephlingrxn hxngthdlxngaehngchatiixdaoh khnad 250 kW prakxbdwyhlxdlaaesng 2 hlxd aelasthaniaeykrngsi 2 sthani xupkrnnithukichsahrbkarthayphaphrngsidwyniwtrxnsahrbwtthukhnadelk aesngwabsifaekidcakkaraephrngsiechernkhxf nais rxbaeknklangichpxngknphusngektkarncakkaraephrngsi phlngnganaephrngsithukichsahrbaephrngsikhwamrxn samarthihaesngswangkbhlxdxinfraerd hruxthaihnarxn phlngngankhwamrxncathuksngxxkipcakaehlngphlititphun hruxhlngfaphnnghruxbnfa ephuxihkhwamxbxunkbkhnhruxsingkhxngthixyuinhxngaethnthicaihkhwamrxnodytrngdwyxakasrxn withini xunhphumikhxngxakasxactakwakarthaxakharihrxnodywithiedim nxkehnuxcaknikyngmikarnaipichinlksnadngtxipni kartrwcorkhaelakarrksaorkh karaeykaelaeriyngladb twklanginkarkhwbkhum twklanginkarsuxsar karnaipprayuktichnganehlanitxngichaehlngphlngnganthiaephrngsiaelatrwccbsyyankaraephrngsithibxklksnasmbtikhxngrngsithiaephxxkma twtrwccbphlngnganthiaephrngsini casrangsphawkarnihthakarephimhruxldkaraephrngsiodywithithangkraaesiffahruxwithixun echnkarprbepliynaephnfilmthirbaesngepntn hnunginothrsphthirsayyukhaerk thimiphunthanmacakphlngnganaephrngsithukpradisthody niokhla ethsla xupkrnichekhruxngsngaelaekhruxngrbthimikarsnphxngthikhwamthiediywkn thaihmikarsuxsarrahwangknid inpi kh s 1916 ekhanaexakarthdlxngthiekhythaemuxpi kh s 1896 masuksaihm ekhaphbwa emuxirktamthiphmidrbphlkrathbkhxngekhruxngsng hnunginwithithingaythisud inkartrwccbkarsngsyyanaebbirsay khux pxnsnamaemehlkihekidkraaesintwna aelaemuxphmthaxyangnn khwamthitaihesiyngxxkma hnwywdrngsiswnnitxngkarphisucnxksrephimetim 8 krkdakhm 2556 hnwyexsixkhxngkarwdprimankaraephkhlunaemehlkiffa Radiometry priman hnwy miti hmayehtuchux sylksn chux sylksn sylksnphlngngankaraephrngsi Radiant energy Qe cul joule J M L2 T 2 phlngnganflkskaraephrngsi Radiant flux Fe wtt watt W M L2 T 3 phlngngankaraephrngsitxhnwyewla hruxeriykxikchuxhnungidwa kalngkaraephrngsi flksechingsepktrm Spectral flux Fel wtttxemtr W m 1 M L T 3 phlngngankaraephrngsitxkhwamyawkhlunkhwamekhmkhxngkaraephrngsi Radiant intensity Ie wtttxsetxerediyn W sr 1 M L2 T 3 kalngtxhnwykhwamekhmechingsepktrm Spectral intensity Iel wtttxsetxerediyntxemtr W sr 1 m 1 M L T 3 khwamekhmkaraephrngsitxkhwamyawkhlunkhwamaephrngsi Radiance Le wtttxsetxerediyntxtarangemtr W sr 1 m 2 M T 3 power per unit solid angle per unit projected source confusingly called intensity in some other fields of study khwamaephrngsiechingsepktrm Spectral radiance Lel or Len wtttxsetxerediyntxlukbaskemtr hrux wtttxsetxerediyntxtarangemtrtxehirts W sr 1 m 3 hrux W sr 1 m 2 Hz 1 M L 1 T 3 hrux M T 2 commonly measured in W sr 1 m 2 nm 1 with surface area and either wavelength or frequency khwamrbxabrngsi Irradiance Ee wtttxtarangemtr W m 2 M T 3 power incident on a surface also called radiant flux density sometimes confusingly called as well khwamrbxabrngsiechingsepktrm Spectral irradiance Eel or Een wtttxlukbaskemtr hrux wtttxtarangemtrtxehirts W m 3 hrux W m 2 Hz 1 M L 1 T 3 hrux M T 2 commonly measured in W m 2 nm 1 or 10 22W m 2 Hz 1 known as solar flux unit khwameplngrngsi Radiant emittance Me wtttxtarangemtr W m 2 M T 3 power emitted from a surface khwameplngrngsiechingsepktrm Spectral radiant emittance Mel or Men wtttxlukbaskemtr hrux wtttxtarangemtrtxehirts W m 3 hrux W m 2 Hz 1 M L 1 T 3 hrux M T 2 power emitted from a surface per wavelength or frequency Radiosity Je hrux Jel wtttxtarangemtr W m 2 M T 3 emitted plus reflected power leaving a surface Radiant exposure He cultxtarangemtr J m 2 M T 2 Radiant energy density we cultxlukbaskemtr J m 3 M L 1 T 2duephim SI karwdrngsi Radiometry karwdaesng Photometry recommend that radiometric should be denoted with a suffix e for energetic to avoid confusion with photometric or photon quantities Alternative symbols sometimes seen W or E for radiant energy P or F for radiant flux I for irradiance W for radiant emittance Spectral quantities given per unit wavelength are denoted with suffix l Greek to indicate a spectral concentration Spectral functions of wavelength are indicated by l in parentheses instead for example in and Spectral quantities given per unit frequency are denoted with suffix Greek not to be confused with the suffix v for visual indicating a photometric quantity NOAA Space Weather Prediction Center includes a definition of the SFU duephimwikimiediykhxmmxnsmisuxthiekiywkhxngkb Radiant Energy karwdrngsi praktkarnofotxielkthrik esllaesngxathityxangxingMoran M J and Shapiro H N Fundamentals of Engineering Thermodynamics Chapter 4 Mass Conservation for an Open System 5th Edition John Wiley and Sons ISBN 0 471 27471 2 Anderson Leland I editor Nikola Tesla On His Work With Alternating Currents and Their Application to Wireless Telegraphy Telephony and Transmission of Power 2002 ISBN 1 893817 01 6