Cesko.wiki Hustota energie záření
Author
Albert FloresHustota energie záření je radiometrická veličina vyjadřující množství zářivé energie v jednotkovém objemu v daném místě a čase. Oním zářením může být elektromagnetické záření, ale i jakýkoli jiný druh vlnění. Veličina se obvykle značí w nebo \rho a její jednotkou je joule na metr krychlový (J/m3).
Definuje se vztahem
:w = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}V},
kde :w je hustota energie záření, :W je množství zářivé energie v určitém objemu, :V je objem.
Souvislost s ostatními radiometrickými veličinami
Protože záření vždy přenáší energii, je užitečné se ptát, jak rychle tento přenos probíhá. Jestliže všechno záření v daném místě přichází z jednoho směru, pak zářivý tok jednotkovou plochou kolmou ke směru šíření vyjadřuje intenzita záření, pro kterou platí
:I_\mathrm{e} = c w,
kde :I_\mathrm{e} je intenzita záření (tj. zářivý tok na jednotku plochy), :c je rychlost světla (obecně rychlost šíření záření), :w je hustota energie záření.
Přichází-li záření naopak rovnoměrně ze všech směrů, jako je tomu například uvnitř dutiny v termodynamické rovnováze, potom přenos energie nejlépe vystihuje veličina zář L_\mathrm{e} (tj. zářivý tok jednotkou plochy na jednotku prostorového úhlu), pro kterou platí
:L_\mathrm{e} = \frac{c}{4\pi} w.
Intenzita vyzařování malým otvorem z takové dutiny pak je M_\mathrm{e} = \pi L_\mathrm{e}. Těchto vztahů se využívá například při odvození popisu záření absolutně černého tělesa.