تدفق إشعاعي

التدفق الإشعاعي (بالإنگليزية: radiant flux) أوالقدرة الإشعاعية، في فهم قياس الإشعاع، هي قياس للقدرة الكلية للإشعاع الكهرومغناطيسي (يتضمن الأشعة تحت الحمراء، والفوق بنفسجية، والطيف المرئي) لكل وحدة تردد أوطول موجة، على حسب الطيف المأخوذ كدالة في التردد أوفي طول الموجة. وحدة النظام الدولي SI للتدفق الإشعاعي هي واط (W)، أي أنها جول للثانية (J/s) في وحدات SI الأساسية، بينما وحدات التدفق الطيفي بالتردد هي الواط لكل هرتس (W/Hz) ووحدة التدفق الطيفي بطول الموجة هي واط لكل متر (W/m)—ويشيع استخدام الواط لكل نانومتر (W/nm).

التعريفات الرياضية

التدفق الإشعاعي

التدفق الإشعاعي Radiant flux، ويُرمز لها Φ_e ‏("e" هي اختصار "طاقي energetic"، لتجنب اللبس مع كميات القياس الضوئي photometric)، يُعرَّف كالتالي

{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e ={\frac {\partial Q_{\mathrm {e {\partial t ,

حيث

∂ هي رمز المشتقة الجزئية؛
Q_e هي الطاقة الإشعاعية المنبعثة أوالمنعكسة أوالمبثوثة أوالمتلاقاة؛
t هي الزمن.

التدفق الطيفي

التدفق الطيفي من حيث التردد، الذي يُرمز له Φ_e,ν، يُعرَّف كالتالي

{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e ,\nu ={\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e {\partial \nu ,

حيث ν هي التردد.

التدفق الطيفي من حيث طول الموجة Spectral flux in wavelength، الذي يُرمز له Φ_e,λ، يُعرَّف كالتالي

{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e ,\lambda ={\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e {\partial \lambda ,

حيث λ هي طول الموجة.

العلاقة مع متجه پوينتنگ

يمكن بيان حتى التدفق الإشعاعي لـ سطح هوتدفق متجه پوينتنگ Poynting vector عبر ذلك السطح، ومن هنا اتى الاسم "تدفق إشعاعي radiant flux":

{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e =\oint _{\Sigma \mathbf {S \cdot \mathbf {\hat {n \,\mathrm {d A=\oint _{\Sigma |\mathbf {S |\cos \alpha \,\mathrm {d A,

حيث

Σ هي السطح؛
S هي متجه پوينتنگ؛
n هي وحدة المتجه العمودي لذلك السطح؛
A هي مساحة السطح؛
α هي الزاوية بين n وS.

ولكن time-average of the norm of the Poynting vector is used instead, because in radiometry it is the only quantity that radiation detectors are able to measure:

{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e =\oint _{\Sigma \langle |\mathbf {S |\rangle \cos \alpha \,\mathrm {d A,

حيث < • > هي متوسط الزمن.

وحدات قياس الإشعاع

الواحدة الدولية للتدفق الإشعاعي هي الواط (W)، ذوالقيمة البعدية طاقة/الزمن ، أوفي الوحدة الدولية جول/ثانية.

الوحدات الدولية المستخدمة في فهم قياس الإشعاع
الكمية	المصطلح	الرمز	الواحدة الدولية	الاختصار	ملاحظات
طاقة إشعاعية	Radiant energy	Q	جول	J	طاقة
تدفق إشعاعي	Radiant flux	Φ	واط	W	الطاقة الإشعاعية في واحدة الزمن، وتسمى أيضا الفيض الإشعاعي
شدة إشعاعية	Radiant intensity	I	واط/ستراديان	W·sr⁻¹	الطاقة في واحدة الزاوية الصلبة
إشعاعية	Radiance	L	واط في الستراديان في المتر المربع	W·sr⁻¹·m⁻²	الطاقة في واحدة الزاوية الصلبة في واحدة المساحة للسطح المعرض للإشعاع
تشعيع	Irradiance	E, I	واط في المتر المربع	W·m⁻²	الطاقة الساقطة على سطح ما.
خرج إشعاعي	Radiant exitance	M	واط في المتر المربع	W·m⁻²	الطاقة الصادرة من سطح ما.
؟	Radiosity	J or J_λ	واط في المتر المربع	W·m⁻²	الطاقة الصادرة والمنعكسة التاركة لسطح ما.
إشعاعية طيفية	Spectral radiance	L_λ or L_ν	واط في الستراديان في المتر³أو واط في الستراديان في المتر المربع في الهرتز	W·sr⁻¹·m⁻³ or W·sr⁻¹·m⁻²·Hz⁻¹	تقاس ${\displaystyle L_{\lambda$ عادة ًبـ W·sr⁻¹·m⁻²·nm⁻¹
تشعيع طيفي	Spectral irradiance	E_λ or E_ν	واط في المتر ³أو واط في المتر المربع في الهرتز	W·m⁻³ or W·m⁻²·Hz⁻¹	تقاس ${\displaystyle E_{\lambda$ عادة ًبـ W·m⁻²·nm⁻¹

انظر أيضاً

Luminous flux
تدفق الحرارة Heat flux
Power (physics)
Radiosity (heat transfer)

الهامش

^ "Thermal insulation — Heat transfer by radiation — Physical quantities and definitions". ISO 9288:1989. ISO catalogue. 1989. Retrieved 2015-03-15.