Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электромагниттік немесе гравитациялық сәулеленумен тасымалданатын энергия.
Energy carried by electromagnetic or gravitational radiation
Физикада, әсіресе радиометриямен өлшенгенде, сәулелену энергиясы – электромагниттік және гравитациялық сәулеленудің энергиясы. Энергия ретінде оның СИ бірлігі – джоуль (J). Сәулелену энергиясының мөлшері сәулелену ағынының (немесе қуатының) уақыт бойынша интегралы арқылы есептеледі. Әдебиетте сәулелену энергиясын белгілеу үшін жиі Qe символы қолданылады ("e" – "энергиялық" үшін, фотометриялық шамалармен шатасуды болдырмау үшін). Радиометриядан өзге физика салаларында электромагниттік энергия E немесе W арқылы белгіленеді. Бұл термин, әсіресе электромагниттік сәулелену көзінен айналағы ортаға шығарылған кезде қолданылады. Бұл сәулелену адам көзімен көрінетін немесе көрінбейтін болуы мүмкін.
In physics, and in particular as measured by radiometry, radiant energy is the energy of electromagnetic and gravitational radiation. As energy, its SI unit is the joule (J). The quantity of radiant energy may be calculated by integrating radiant flux (or power) with respect to time. The symbol Qe is often used throughout literature to denote radiant energy ("e" for "energetic", to avoid confusion with photometric quantities). In branches of physics other than radiometry, electromagnetic energy is referred to using E or W. The term is used particularly when electromagnetic radiation is emitted by a source into the surrounding environment. This radiation may be visible or invisible to the human eye.
Терминологияны қолдану және тарихы
"Сәулелену энергиясы" термині көбінесе радиометрия, күн энергиясы, жылу және жарықтандыру салаларында қолданылады, бірақ кейде басқа салаларда да қолданылады (мысалы, телекоммуникация). Қазіргі заманғы қолданыстарда, қуатты бір жерден екінші жерге беруге қатысты, "сәулелену энергиясы" кейде энергиясына емес, электромагниттік толқындардың өзіне сілтеме жасайды (толқындардың қасиеті). Бұрын "электро сәулелену энергиясы" термині де қолданылған. "Сәулелену энергиясы" термині гравитациялық сәулеленуге де қатысты қолданылады. Мысалы, ең алғашқы байқалған гравитациялық толқындар қара тесіктердің соқтығысуынан пайда болды, ол шамамен 5,3 джоуль гравитациялық толқын энергиясын шығарды.
The term "radiant energy" is most commonly used in the fields of radiometry, solar energy, heating and lighting, but is also sometimes used in other fields (such as telecommunications). In modern applications involving transmission of power from one location to another, "radiant energy" is sometimes used to refer to the electromagnetic waves themselves, rather than their energy (a property of the waves). In the past, the term "electro radiant energy" has also been used. The term "radiant energy" also applies to gravitational radiation. For example, the first gravitational waves ever observed were produced by a black hole collision that emitted about 5.3 joules of gravitational wave energy.
Талдау
Электромагниттік (ЭМ) сәулеленуді фотондар ағыны ретінде қарастыруға болады, сондықтан сәулелену энергиясын фотондардың энергиясы – осы фотондар тасымалдайтын энергия ретінде қарастыруға болады. Балама ретінде, ЭМ сәулеленуді тербелісті электр және магниттік өрістерінде энергияны тасымалдайтын электромагниттік толқын ретінде қарастыруға болады. Бұл екі көзқарас толыққанды түрде баламалы және кванттық өрістер теориясында біріктіріледі (толқын-бөлшектік дуалдыққа қараңыз). ЭМ сәулеленуі әртүрлі жиіліктерге ие болуы мүмкін. Белгілі бір ЭМ сигналдарындағы жиілік жолақтары атомдық спектрлердегідей анық немесе қара дене сәулеленуіндегідей кең болуы мүмкін. Бөлшектік тұрғыдан алғанда, әрбір фотонның энергиясы оның жиілігіне пропорционалды. Толқындық тұрғыдан алғанда, монохроматты толқынның энергиясы оның қарқындылығына пропорционалды. Бұл егер екі ЭМ толқынының қарқындылығы бірдей болса, бірақ жиіліктері әртүрлі болса, жоғары жиілікті толқынның құрамында аз фотондар болады, себебі әрбір фотонның энергиясы жоғары. ЭМ толқындары затқа сіңген кезде, толқындардың энергиясы жылуға (немесе фотоэлектрлік материал болған жағдайда электр энергиясына) айналады. Бұл өте таныс құбылыс, себебі күн сәулесі сәулеленген беттерді жылытады. Көбінесе бұл құбылыс инфрақызыл сәулеленумен байланысты, бірақ кез келген электромагниттік сәулелену оны сіңіретін затты жылытады. ЭМ толқындары сондай-ақ шағылысуы немесе шашырауы мүмкін, бұл жағдайда олардың энергиясы қайта бағытталады немесе қайта таратылады.
Because electromagnetic (EM) radiation can be conceptualized as a stream of photons, radiant energy can be viewed as photon energy – the energy carried by these photons. Alternatively, EM radiation can be viewed as an electromagnetic wave, which carries energy in its oscillating electric and magnetic fields. These two views are completely equivalent and are reconciled to one another in quantum field theory (see wave particle duality). EM radiation can have various frequencies. The bands of frequency present in a given EM signal may be sharply defined, as is seen in atomic spectra, or may be broad, as in blackbody radiation. In the particle picture, the energy carried by each photon is proportional to its frequency. In the wave picture, the energy of a monochromatic wave is proportional to its intensity. This implies that if two EM waves have the same intensity, but different frequencies, the one with the higher frequency "contains" fewer photons, since each photon is more energetic. When EM waves are absorbed by an object, the energy of the waves is converted to heat (or converted to electricity in case of a photoelectric material). This is a very familiar effect, since sunlight warms surfaces that it irradiates. Often this phenomenon is associated particularly with infrared radiation, but any kind of electromagnetic radiation will warm an object that absorbs it. EM waves can also be reflected or scattered, in which case their energy is redirected or redistributed as well.
Ашық жүйелер
Сәулелену энергиясы – энергияның ашық жүйеге кіруі немесе одан шығуының бір механизмі. Мұндай жүйе адам жасаған, мысалы, күн энергиясын жинағыш, немесе табиғи, мысалы, Жер атмосферасы болуы мүмкін. Геофизикада атмосфералық газдардың көпшілігі, оның ішінде парниктік газдар, Күннің қысқа толқынды сәулелену энергиясының Жер бетіне өтуіне мүмкіндік береді, соның салдарынан жер және мұхиттар жылынады. Жерге сіңген күн энергиясының бір бөлігі ұзын толқынды сәулелену түрінде (көбінесе инфрақызыл сәулелену) қайта шығарылады, оның бір бөлігі атмосферадағы парниктік газдармен жұтылады. Сәулелену энергиясы Күнде ядролық синтез процесі нәтижесінде пайда болады.
Radiant energy is one of the mechanisms by which energy can enter or leave an open system. Such a system can be man made, such as a solar energy collector, or natural, such as the Earth's atmosphere. In geophysics, most atmospheric gases, including the greenhouse gases, allow the Sun's short wavelength radiant energy to pass through to the Earth's surface, heating the ground and oceans. The absorbed solar energy is partly re emitted as longer wavelength radiation (chiefly infrared radiation), some of which is absorbed by the atmospheric greenhouse gases. Radiant energy is produced in the sun as a result of nuclear fusion.
Қолданбалар
Сәулелену энергиясы сәулелену арқылы жылыту үшін қолданылады. Ол инфрақызыл шамдар арқылы электр энергиясымен өндірілуі мүмкін, немесе күн сәулесінен сіңіріліп, суды жылытуға пайдаланылуы мүмкін. Жылу энергиясы жылы беттен (еден, қабырға, төбе панелі) шығарылады және ауаны тікелей жылытудың орнына бөлмедегі адамдар мен заттарды жылытады. Осының салдарынан, бөлмеде ыңғайлы сезімге қарамастан, ауа температурасы дәстүрлі жылытылатын ғимараттарға қарағанда төмен болуы мүмкін. Сәулелену энергиясының тағы да басқа қолданыс түрлері әзірленген. Оларға емдеу және тексеру, бөлу және сұрыптау, басқару және байланыс құралдары кіреді. Осы қолданыстардың көптегені сәулелену энергиясының көзін және осы сәулеленуге жауап беретін, сондай-ақ сәулеленудің белгілі бір сипаттамаларын көрсететін сигнал беретін детекторды қамтиды. Сәулелену энергиясын анықтағыштар, түскен сәулелену энергиясына жауап ретінде электр потенциалының немесе ток ағынының жоғарылауы немесе төмендеуі, немесе фотопленканың сезімталдануы сияқты көзге көрінетін өзгерістерді тудырады.
Radiant energy is used for radiant heating. It can be generated electrically by infrared lamps, or can be absorbed from sunlight and used to heat water. The heat energy is emitted from a warm element (floor, wall, overhead panel) and warms people and other objects in rooms rather than directly heating the air. Because of this, the air temperature may be lower than in a conventionally heated building, even though the room appears just as comfortable. Various other applications of radiant energy have been devised. These include treatment and inspection, separating and sorting, medium of control, and medium of communication. Many of these applications involve a source of radiant energy and a detector that responds to that radiation and provides a signal representing some characteristic of the radiation. Radiant energy detectors produce responses to incident radiant energy either as an increase or decrease in electric potential or current flow or some other perceivable change, such as exposure of photographic film.