輻照度

在光學裏，輻照度（irradiance）是電磁輻射入射於曲面時每單位面積的功率。輻射出射度（radiant emittance，radiant exitance）是從每單位面積曲面輻射出的功率。採用國際單位制，這些物理量的單位為瓦特每平方米（W/m²），採用CGS單位制，這些物理量的單位為爾格每平方厘米每秒（erg·cm⁻²·s⁻¹，常用於天文學）。

物理学中，代表单位面积功率的物理量常被稱為強度，但這用法會與輻射強度（单位立体角内的辐射通量）引起混淆。特别在光学和激光物理学中，辐照度也被叫做光强。

輻照度表示各種頻率輻射的總量。物理學者時常也會分開檢驗輻射頻譜的每一單獨頻率。假設對於入射於曲面的輻射做這動作，則稱這輻射為光譜輻照度（spectral irradiance），國際單位制的單位為W·Hz⁻¹/m²。

假設一個點光源均勻地朝著所有方向傳播光波，則輻照度按照平方反比定律遞減。

技術性細節编辑

傳播於物質的單色光，其輻照度為^[1]

I={\frac {\epsilon c}{2}}|E|^{2}

；

其中， $I$ 是輻照度， $\epsilon$ 是電容率， $E$ 是電場的複振幅。

輻照度也是坡印廷向量垂直於曲面的分量的時間平均值。

太陽能编辑

日射量是太陽照射而造成的輻照度。地面上的一塊水平平面所接受到的總輻照度等於「直接輻照度」 $E_{direct}$ 與「漫輻照度」 $E_{diffuse}$ 的代數和。對於傾斜平面，還必需添加「反射輻照度」 $E_{reflect}$ ，即從地面反射出的輻照度。平均反射輻照度大約為總輻照度的 20% 。總結，總輻照度 $E_{total}$ 為^[2]

E_{total}=E_{direct}+E_{diffuse}+E_{reflect}

。

在一段時間間隔內，日射量對於時間的積分是日射積（solar irradiation），測量單位為J/m²。^[2]

參見编辑

**國際單位制的輻射量單位**
查
论
编
物理量	符号	国际单位制	單位符號	注释
輻射出射度（Radiant exitance）	M_e	瓦特每平方米	W·m⁻²	表面出射的辐射通量
辐射度（Radiosity）	J_e or J_eλ	瓦特每平方米	W⋅m⁻²	表面出射及反射的辐射通量总和
輻射率（Radiance）	L_e	瓦特每球面度每平方米	W·sr⁻¹·m⁻²	每單位立體角每單位投射表面的辐射通量。
辐射能（Radiant energy）	Q_e	焦耳	J	能量。
辐射能量密度（英语：Radiant energy density）（Radiant energy density）	ω_e	焦耳每立方米	J⋅m⁻³
辐射强度（Radiant intensity）	I_e	瓦特每球面度	W·sr⁻¹	每單位立體角的辐射通量。
辐射曝光量（Radiant exposure）	H_e	焦耳每平方米	J⋅m⁻²
辐射通量（Radiant flux）	Φ_e	瓦特	W	每單位時間的辐射能量，亦作「辐射功率」。
輻照度（Irradiance）	E_e	瓦特每平方米	W·m⁻²	入射表面的辐射通量。
光譜辐射出射度（Spectral radiant emittance）	M_eλ 或 M_eν	瓦特每立方米或瓦特每平方米每赫兹	W⋅m⁻³ or W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	表面出射的辐射通量的波长或频率的分布
光譜輻射率（Spectral radiance）	L_eλ 或 L_eν	瓦特每球面度每立方米或瓦特每球面度每平方米每赫兹	W⋅sr⁻¹⋅m⁻³ 或 W⋅sr⁻¹⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	常用W⋅sr⁻¹⋅m⁻²⋅nm⁻¹
光譜輻照度（Spectral irradiance）	E_λ 或 E_ν	瓦特每立方米或瓦特每平方米每赫茲	W·m⁻³ 或 W·m⁻²·Hz⁻¹	通常測量單位為 W·m⁻²·nm⁻¹
光譜功率（Spectral power）	Φ_eλ	瓦特每米	W⋅m⁻¹	辐射通量的波长分布
光谱强度（英语：Radiant intensity）（Spectral intensity）	I_eλ	瓦特每球面度每米	W⋅sr⁻¹⋅m⁻¹	辐射强度的波长分布

參考文獻编辑

^ Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999 [2012-04-06]. ISBN 0-13-805326-X. （原始内容存档于2021-04-17）.
^ ^2.0 ^2.1 Quaschning, Volker. Technology fundamentals—The sun as an energy resource. Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93 [2012-04-06]. （原始内容存档于2017-05-12）.

[griffiths-1] Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999 [2012-04-06]. ISBN 0-13-805326-X. （原始内容存档于2021-04-17）.

[Quaschning-2] 2.0 ^2.1 Quaschning, Volker. Technology fundamentals—The sun as an energy resource. Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93 [2012-04-06]. （原始内容存档于2017-05-12）.

[1]

[2]

Baike

輻照度

目录

技術性細節编辑

太陽能编辑

參見编辑

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