Основні поняття й визначення

Теплообмін випромінюванням являє собою перенесення теплоти електромагнітними хвилями. Енергія випромінювання випускається не безперервно, а у вигляді окремих порцій – квантів енергії. Випромінювання має двоїстий характер, оскільки характеризується хвильовими й корпускулярними властивостями. У вакуумі хвилі поширюються зі швидкістю світла й характеризуються довжиною хвилі λ і частотою коливань ν. Носіями енергії є елементарні частки, які називаються фотонами. Вони мають електромагнітну масу, енергією й кількість руху. При попаданні на інші тіла енергія випромінювання частково поглинається, частково відбивається й частково пропускається. Більшість твердих і рідких тіл випромінюють енергію в інтервалі довжин хвиль від 0 до ∞ (широкий спектр випромінювання). Гази випромінюють енергію тільки в певних інтервалах довжин хвиль. Тверді тіла випромінюють енергію поверхнею, а гази - об'ємом.

Випромінювана в одиницю часу енергія в інтервалах довжин хвиль від l до dl називається потоком монохроматичного випромінювання – Q_l, Вт. Випромінювана в одиницю часу енергія в усіх напрямках напівсферичного простору в інтервалі довжин хвиль від 0 до ¥ називається повним (інтегральним) потоком випромінювання - Q, Вт. Інтегральний потік випромінювання в одиницю часу з одиниці площі поверхні F називають щільністю інтегрального випромінювання – E, : ; , при E=const .

Щільність потоку монохроматичного випромінювання називається спектральною інтенсивністю випромінювання .

Падаюча енергія: . Поділивши це рівняння на Е_пад, одержимо 1=А+R+D, де А – коефіцієнт поглинання, R – коефіцієнт відбиття, D – коефіцієнт пропускання. При А=1, R=0, D=0 – абсолютно чорне тіло; при А=0, R=1, D=0 – абсолютно біле; при А=0, R=0, D=1 – абсолютно прозоре. У природі абсолютних тіл немає, є сірі тіла. Власне випромінювання Е і відбите Е_відб. Називається ефективним випромінюванням: . Різниця між власним і поглиненим випромінюванням називається результуючим випромінюванням:

.

Взаємозв'язок між видами випромінювання: .