Strumień promieniowania

Szablon:Dopracować Strumień promieniowania, także strumień promienisty – energia niesiona przez promieniowanie przechodzące w jednostce czasu przez określoną powierzchnię. Definiuje się go w odniesieniu do fal elektromagnetycznych w tym i światła. Strumień określa się nie tylko dla promieniowania przechodzącego, lecz również dla źródła emitującego; tak zdefiniowany strumień nazywany jest energetycznym strumieniem promieniowania i jest nazywany również mocą promieniowania.

Strumień promieniowania oznaczony ${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{e}}$ („e” od „energetyczny”, aby uniknąć pomylenia z wielkościami fotometrycznymi), określony jest wzorem

${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{e}}=\frac{\mathrm{d}{Q}_{\mathrm{e}}}{\mathrm{d}t},$

gdzie:

${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{e}}$ – strumień promieniowania,

$\mathrm{d}{Q}_{\mathrm{e}}$ – energia promienista wypromieniowana, odbita lub przepuszczona przez powierzchnię w czasie $\mathrm{d}t.$

Jednostką miary w układzie SI jest wat.

Strumień promieniowania można mierzyć wykorzystując efekt cieplny wywołany jego absorpcją.

Zredukowany strumień promieniowania to moc promieniowania określana przez urządzenie rejestrujące fale tylko z pewnego zakresu (selektywne), np.:

• strumień świetlny – określany według czułości oka ludzkiego,
• strumień rumieniowy – na podstawie zaczerwienienia skóry człowieka,
• strumień fotoaktywny – według działania na materiały fotograficzne.

Związki z innymi wielkościami radiometrycznymi opisuje radiometria.

Związek z wektorem Poyntinga

Można wykazać, że strumień promieniowania powierzchni to strumień wektora Poyntinga przez tę powierzchnię:

${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{e}}=\underset{\mathrm{\Sigma }}{\iint }\overrightarrow{𝐒}\cdot \widehat{𝐧}\mathrm{d}A=\underset{\mathrm{\Sigma }}{\iint }|\overrightarrow{𝐒}|\cos \alpha \mathrm{d}A,$

gdzie:

$\mathrm{\Sigma }$ – powierzchnia,

$\overrightarrow{𝐒}$ – wektor Poyntinga,

$\widehat{𝐧}$ – Wektor jednostkowy (wersor) normalny tej powierzchni,

$A$ – pole powierzchni,

$\alpha$ – kąt między $\widehat{𝐧}$ a $\overrightarrow{𝐒}.$

Jednak zamiast powyższego stosowana jest unormowana średnia czasowa wektora Poyntinga, gdyż w radiometrii jest to jedyna wielkość, którą detektory promieniowania mogą mierzyć:

${\mathrm{\Phi }}_{\mathrm{e}}=\underset{\mathrm{\Sigma }}{\iint }⟨|\overrightarrow{𝐒}|⟩\cos \alpha \mathrm{d}A,$

gdzie < • > jest średnią czasową.