إشعاع متألق
في علم قياس الإشعاع ، يُعرف التدفق الإشعاعي المنبعث من سطح ما لكل وحدة مساحة باسم "الخرج الإشعاعي" أو " الانبعاث الإشعاعي" ، بينما يُعرف التدفق الإشعاعي المنبعث من سطح ما لكل وحدة تردد أو طول موجي باسم "الخرج الطيفي "، وذلك بحسب ما إذا كان الطيف يُؤخذ كدالة للتردد أو الطول الموجي. وهذا هو المكون المنبعث من الإشعاعية . وحدة قياس التدفق الإشعاعي في النظام الدولي للوحدات هي الواط لكل متر مربع ( واط/م² ) ، بينما وحدة قياس التدفق الإشعاعي الطيفي في التردد هي الواط لكل متر مربع لكل هرتز (واط/م² / هرتز ) ، ووحدة قياس التدفق الإشعاعي الطيفي في الطول الموجي هي الواط لكل متر مربع لكل متر (واط/م³ ) ، وعادةً ما تُقاس بالواط لكل متر مربع لكل نانومتر ( واط/م² / نانومتر ) . تُستخدم وحدة الإرج لكل سنتيمتر مربع في الثانية (erg·cm⁻²·s⁻¹) في علم الفلك . ويُطلق على الإشعاع الخارج غالبًا اسم "الشدة" في فروع الفيزياء الأخرى غير علم الإشعاع، ولكن في علم الإشعاع يؤدي هذا الاستخدام إلى الخلط بينه وبين شدة الإشعاع .
التعريفات الرياضية
إشعاع متألق
يتم تعريف الإشعاع الخارج من سطح ما ، ويرمز له بـ M e ("e" اختصارًا لـ "الطاقة"، لتجنب الخلط مع الكميات الضوئية )، على النحو التالي [ 1 ] حيث ∂ هو رمز المشتقة الجزئية ، و Φ e هو التدفق الإشعاعي المنبعث ، و A هي مساحة السطح .
يُطلق على التدفق الإشعاعي الذي تتلقاه سطح ما اسم الإشعاعية .
إن الإشعاع الخارج من سطح أسود ، وفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان ، يساوي: حيث σ هو ثابت ستيفان-بولتزمان ، و T هي درجة حرارة ذلك السطح. بالنسبة لسطح حقيقي، فإن الإشعاع الخارج يساوي: حيث ε هي معامل انبعاثية ذلك السطح.
الخروج الطيفي
يتم تعريف الاستثارة الطيفية في تردد سطح ما ، ويرمز لها بـ Me ,ν ، على النحو التالي [ 1 ]
حيث ν هو التردد.
يتم تعريف الاستثارة الطيفية في الطول الموجي لسطح ما ، ويرمز لها بـ Me ,λ ، على النحو التالي [ 1 ] حيث λ هو الطول الموجي.
إن الانتظام الطيفي لسطح أسود حول تردد أو طول موجي معين، وفقًا لقانون جيب التمام لامبرت وقانون بلانك ، يساوي:
حيث h هو ثابت بلانك ، وν هو التردد، وλ هو الطول الموجي، وk هو ثابت بولتزمان ، وc هي سرعة الضوء في الفراغ، وT هي درجة حرارة السطح. بالنسبة لسطح حقيقي، فإنّ الإثارة الطيفية تساوي: أينهي انبعاثية السطح.
وحدات قياس الإشعاع في النظام الدولي للوحدات
| كمية | وحدة | الأبعاد | ملحوظات | ||
|---|---|---|---|---|---|
| اسم | الرمز [ رقم 1 ] | اسم | رمز | ||
| الطاقة الإشعاعية | Q e [ nb 2 ] | جول | ج | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسي. |
| كثافة الطاقة الإشعاعية | نحن | جول لكل متر مكعب | J/m 3 | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −2 | الطاقة الإشعاعية لكل وحدة حجم. |
| التدفق الإشعاعي | Φ e [ nb 2 ] | واط | W = J/s | م ⋅ ل 2 ⋅ ت −3 | الطاقة الإشعاعية المنبعثة أو المنعكسة أو المنقولة أو المستقبلة، لكل وحدة زمنية. ويُطلق عليها أحيانًا اسم "القدرة الإشعاعية"، وتُسمى في علم الفلك " السطوع ". |
| التدفق الطيفي | Φ e, ν [ nb 3 ] | واط لكل هرتز | واط/ هرتز | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | التدفق الإشعاعي لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُقاس الأخير عادةً بوحدة واط/ نانومتر . |
| Φ e, λ [ nb 4 ] | واط لكل متر | W/m | م ⋅ ل ⋅ ت −3 | ||
| شدة الإشعاع | I e,Ω [ nb 5 ] | واط لكل ستراديان | مع كبار السن | م ⋅ ل 2 ⋅ ت −3 | التدفق الإشعاعي المنبعث أو المنعكس أو المنقول أو المستقبل، لكل وحدة زاوية مجسمة. هذه كمية اتجاهية . |
| شدة الطيف | I e,Ω, ν [ nb 3 ] | واط لكل ستراديان لكل هرتز | W⋅sr −1 ⋅Hz −1 | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | شدة الإشعاع لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُقاس الطول الموجي عادةً بوحدة واط⋅ستراديان⁻¹⋅نانومتر⁻¹ . وهذه كمية اتجاهية . |
| I e,Ω, λ [ nb 4 ] | واط لكل ستراديان لكل متر | W⋅sr −1 ⋅m −1 | م ⋅ ل ⋅ ت −3 | ||
| إشراق | Le ,Ω [ nb 5 ] | واط لكل ستراديان لكل متر مربع | W⋅sr −1 ⋅m −2 | م ⋅ ت −3 | التدفق الإشعاعي المنبعث أو المنعكس أو المنقول أو المستقبل من سطح ما ، لكل وحدة زاوية مجسمة لكل وحدة مساحة مسقطة. هذه كمية اتجاهية ، وتُسمى أحيانًا "الشدة". |
| الإشعاع الطيفي، الشدة النوعية | Le ,Ω, ν [ nb 3 ] | واط لكل ستيراديان لكل متر مربع لكل هرتز | W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1 | م ⋅ ت −2 | إشعاع سطح ما لكل وحدة تردد أو طول موجي. يُقاس الطول الموجي عادةً بوحدة واط⋅ستراديان⁻¹⋅م⁻²⋅نانومتر⁻¹ . هذه كمية اتجاهية ، وتُسمى أحيانًا "الشدة الطيفية". |
| Le ,Ω, λ [ nb 4 ] | واط لكل ستيراديان لكل متر مربع، لكل متر | W⋅sr −1 ⋅m −3 | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −3 | ||
| كثافة تدفق الإشعاع | E e [ nb 2 ] | واط لكل متر مربع | واط/ م² | م ⋅ ت −3 | التدفق الإشعاعي الذي تتلقاه مساحة سطح ما لكل وحدة مساحة. ويُطلق عليه أحيانًا اسم "الشدة". |
| الإشعاع الطيفي، كثافة التدفق الطيفي | E e, ν [ nb 3 ] | واط لكل متر مربع لكل هرتز | واط / متر⁻² هرتز⁻¹ | م ⋅ ت −2 | شدة الإشعاع على سطح ما لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُطلق عليها أحيانًا اسم "الشدة الطيفية". تشمل وحدات كثافة التدفق الطيفي غير التابعة للنظام الدولي للوحدات (SI) وحدة جانسكي (1 Jy =10 −26 واط⋅م −2 ⋅هرتز −1 ) ووحدة التدفق الشمسي (1 sfu =10 −22 واط⋅م −2 ⋅هرتز −1 =10 4 Jy ). |
| E e, λ [ nb 4 ] | واط لكل متر مربع، لكل متر | واط/ م³ | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −3 | ||
| راديوسيتي | J e [ nb 2 ] | واط لكل متر مربع | واط/ م² | م ⋅ ت −3 | التدفق الإشعاعي الخارج من (المنبعث والمنعكس والمنفذ من) سطح ما لكل وحدة مساحة. ويُطلق عليه أحيانًا اسم "الشدة". |
| الإشعاع الطيفي | J e, ν [ nb 3 ] | واط لكل متر مربع لكل هرتز | واط / متر⁻² هرتز⁻¹ | م ⋅ ت −2 | الإشعاعية السطحية لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُقاس الطول الموجي عادةً بوحدة واط / متر مربع/ نانومتر . ويُطلق عليه أحيانًا اسم "الشدة الطيفية". |
| J e, λ [ nb 4 ] | واط لكل متر مربع، لكل متر | واط/ م³ | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −3 | ||
| إشعاع متألق | أنا [ ملاحظة 2 ] | واط لكل متر مربع | واط/ م² | م ⋅ ت −3 | التدفق الإشعاعي المنبعث من سطح ما لكل وحدة مساحة. هذا هو المكون المنبعث من الإشعاعية. "الانبعاث الإشعاعي" مصطلح قديم لهذه الكمية. ويُطلق عليها أحيانًا "الشدة". |
| الخروج الطيفي | Me , ν [ nb 3 ] | واط لكل متر مربع لكل هرتز | واط / متر⁻² هرتز⁻¹ | م ⋅ ت −2 | الإشعاع المنبعث من سطح ما لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُقاس الطول الموجي عادةً بوحدة واط / متر مربع/ نانومتر . "الانبعاث الطيفي" مصطلح قديم يُستخدم للإشارة إلى هذه الكمية، ويُطلق عليها أحيانًا "الشدة الطيفية". |
| Me , λ [ nb 4 ] | واط لكل متر مربع، لكل متر | واط/ م³ | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −3 | ||
| التعرض الإشعاعي | هو | جول لكل متر مربع | J/m 2 | م ⋅ ت −2 | الطاقة الإشعاعية التي تتلقاها مساحة سطح ما لكل وحدة مساحة، أو ما يعادلها من إشعاع سطح متكامل على مدى فترة الإشعاع. ويطلق على هذا أحيانًا اسم "التدفق الإشعاعي". |
| التعرض الطيفي | He , ν [ nb 3 ] | جول لكل متر مربع لكل هرتز | J⋅m −2 ⋅Hz −1 | م ⋅ ت −1 | التعرض الإشعاعي لسطح ما لكل وحدة تردد أو طول موجي. ويُقاس الأخير عادةً بوحدة جول/متر مربع / نانومتر . ويُطلق عليه أحيانًا اسم "التدفق الطيفي". |
| He , λ [ nb 4 ] | جول لكل متر مربع، لكل متر | J/m 3 | م ⋅ ل −1 ⋅ ت −2 | ||
| انظر أيضاً: | |||||
- ↑ توصي منظمات المعايير بأن يتم الإشارة إلى الكميات الإشعاعيةباللاحقة "e" (اختصارًا لـ "الطاقة") لتجنب الخلط بينها وبينالكميات الضوئية أو الفوتونية .
- 1 2 3 4 5 رموز بديلة تُرى أحيانًا: W أو E للطاقة الإشعاعية، P أو F للتدفق الإشعاعي، I للإشعاعية، W للإخراج الإشعاعي.
- 1 2 3 4 5 6 7 يتم الإشارة إلى الكميات الطيفية المعطاة لكل وحدة تردد باللاحقة " ν " (الحرف اليوناني nu ، لا يجب الخلط بينه وبين الحرف "v"، الذي يشير إلى كمية ضوئية).
- 1 2 3 4 5 6 7 الكميات الطيفية المعطاة لكل وحدة طول موجي يتم الإشارة إليها باللاحقة " λ ".
- 1 2 يتم الإشارة إلى الكميات الاتجاهية باللاحقة " Ω ".

انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 "العزل الحراري - انتقال الحرارة بالإشعاع - المصطلحات" . ISO_9288:2022 . المنظمة الدولية للمقاييس . 2022. تاريخ الاسترجاع : 17-06-2023 .
- الكميات الفيزيائية
- القياس الإشعاعي
