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{{noteTA|G1=物理学}}
[[File:Solar energy.jpg|thumb|200px]]

'''辐射能'''（{{lang-en|radiant energy}}）是通过[[辐射度量学]]方法，测量[[电磁辐射]]和[[引力辐射]]所得的能量<ref>"''[http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/dir-029/_4341.htm Radiant energy]''". [[Federal standard 1037C]]{{Wayback|url=http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/dir-029/_4341.htm |date=20171115130930 }}''". [[Federal standard 1037C]]</ref>；其大小可以通过计算[[辐射通量]]关于时间的[[积分]]得到。和所有形式的[[能量]]一样，辐射能的[[国际单位制|SI制]]单位是[[焦耳]]。这个术语常被用于描述电磁辐射被发射到环境中的情况，而这种辐射未必是[[肉眼]]可见的。<ref>George Frederick Barker, ''Physics: Advanced Course'', page 367</ref><ref>Hardis, Jonathan E., "[http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/sp958-lide/025-027.pdf Visibility of Radiant Energy] {{Wayback|url=http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/sp958-lide/025-027.pdf |date=20040223222155 }}". [[Portable Document Format|PDF]].</ref>

==术语的使用和历史==
辐射能这个词语常常被用于[[辐射度量学]]、[[太阳能]]、[[光]]和[[热学|热]]等领域，不过有时也会在其他方面（比如[[电信|远程通信]]）用到。“辐射能”这个词本身有时被用来指代[[电磁波]]，而不是它的一种属性。在过去，也曾使用“电辐射能”这个词。<ref>Examples: {{patent|US|1005338|"Transmitting apparatus"}}, {{patent|US|1018555|"Signaling by electroradiant energy"}}, and {{patent|US|1597901|"Radio apparatus"}}.</ref>

==分析==
由于电磁辐射可被认为是[[光子]]组成的粒子流，所以这些光子所携带的能量就可以视为对应电磁辐射的辐射能。单个光子的能量用以下方程表达<ref> {{Cite book | author = 张大同 | title = 创新班和理科班用. 物理. 高中. 下册 | location = 上海 | publisher = 上海教育出版社 | date = 2012年8月 | pages = P270 | ISBN = 978-7-5444-4044-8 | accessdate = 2014-08-20 | language = zh | quote = 光子的能量跟它的频率成正比}} </ref>：
:<math>E=h\nu</math>

其中，<math>E</math>是一个光子具有的能量，<math>h</math>是[[普朗克常量]]，<math>\nu</math>是该光子的频率。

另一方面，也可认为电磁辐射是一种通过[[电场]]和[[磁场]]振荡而携带能量的[[电磁波|波]]。波动模型中[[电磁波]]的能量，一半以[[电场]]形式表现，一半以[[磁场]]形式表现，这可以用以下方程表达<ref>{{cite book|last=Halliday|first=David|coauthors=Robert Resnick, Jearl Walker|title = Fundamental of Physics|publisher = John Wiley and Sons, Inc.|location = USA|edition = 7th|isbn=0-471-23231-9|year=2005| pages=pp. 897-899}}</ref>：
:<math>u=\frac{1}{2\mu_0}B^2+\frac{\epsilon_0}{2}E^2\,\!</math>；

其中，<math>u\,\!</math>是某处电磁场的[[能量密度]]（单位体积具有的能量），<math>E\,\!</math>是该处[[电场强度]]大小，<math>B\,\!</math>是该处[[磁感应强度]]大小，<math>\epsilon_0\,\!</math>是[[真空介电常数]]，<math>\mu_0\,\!</math>是[[真空磁导率]]。 

在[[量子场论]]这两种模型是相互协调的。（参见[[波粒二象性]]）

在电磁波的粒子模型中，光子携带的能量和它对应的电磁波的频率成正比。而在电磁波的波动模型中，电磁波携带的能量与它的[[强度 (物理)|强度]]成正比。也就是说，如果有两束光强相同的电磁波，频率高者较频率低者拥有更少的光子，而每个光子拥有更多的能量。

当一个物体吸收了电磁辐射之后，辐射的能量便被转化为[[热能|热]]或通过[[光电效应]]而转化为[[电能]]。关于电磁辐射的能量转化为热量的一个熟悉的例子是照射太阳光后，物体变得更温暖。通常，在[[红外线]]波段，电磁辐射的热效应较为明显<ref> {{Cite book | author = Michael Agnes | title = Webster's New World College Dictionary (Fourth Edition)| publisher = Macmillan | pages = P733 | ISBN=0-02-863118-8 | language = en | quote=Infrared … and have a penetrating heating effect. }} </ref>，而事实上每个频率的电磁波都能产生热效应。 

===开放系统===
{{main|开放系统 (热力学)}}
辐射是一种能量进入或离开一个[[开放系统 (热力学)|开放系统]]的机制<ref>Moran, M.J. and Shapiro, H.N., ''Fundamentals of Engineering
Thermodynamics'', Chapter 4. "Mass Conservation for an Open System", 5th Edition, John Wiley and Sons. ISBN 0-471-27471-2.</ref><ref>Robert W. Christopherson, ''Elemental Geosystems'', Fourth Edition. Prentice Hall, 2003. Pages 608. ISBN 0-13-101553-2</ref><ref>James Grier Miller and Jessie L. Miller, ''[http://www.newciv.org/ISSS_Primer/asem22jm.html The Earth as a System] {{Wayback|url=http://www.newciv.org/ISSS_Primer/asem22jm.html |date=20210422063016 }}''.</ref>。这样一个系统可以是人造的，比如[[太阳能]]收集器；或者是天然的，比如地球的[[大气层]]。在[[地球物理学]]中，大气层中大多数气体，包括[[温室气体]]，都允许太阳的短波辐射穿过大气达到地面。被吸收的太阳辐射一部分被以长波辐射（主要是[[红外线]]）的形式重新进入[[太空]]，另一部分被温室气体吸收。辐射能在太阳内部通过[[核聚变]]产生。<ref>''[http://assets.cambridge.org/97805217/91656/excerpt/9780521791656_excerpt.pdf Energy transformation] {{Wayback|url=http://assets.cambridge.org/97805217/91656/excerpt/9780521791656_excerpt.pdf |date=20070227152045 }}''. assets.cambridge.org. (excerpt)</ref>

==应用==
[[File:Tricot 2013 - Electric heater.jpg|thumb|电热丝通过释放辐射能来加热周边物体]]
辐射能的一个重要应用是加热。<ref>{{patent|US|1317883|"Method of generating radiant energy and projecting same through free air for producing heat"}}</ref> 电流通过电热丝使之放出辐射能、吸收太阳辐射都是利用辐射能的例子。热能从一个温度较高的物体以辐射能的形式释放，被人和物体吸收，以直接加热物体而不是加热整个空间中的[[空气]]。因此在冬季以这种方式保持室温的建筑中的空气的温度比用一般方式的建筑要低，但室内的人仍然能感觉舒适。

许多辐射能的应用包括一个辐射源和一个描绘辐射信号的辐射探测器。辐射探测器会对不正常的辐射信号（意外增强或减弱）作出反应。

由[[特斯拉]]发明的[[电话]]是最早的[[无线电话]]之一，它是基于电磁辐射能携带能量而设计的。这台设备中包含了同一频率的发射设备和接受设备，使得两者之间能互相通信。<ref name="Anderson">Anderson, Leland I. (editor), ''Nikola Tesla On His Work With Alternating Currents and Their Application to Wireless Telegraphy, Telephony and Transmission of Power'', 2002, ISBN 1-893817-01-6.</ref>
{{-}}

==参见==
*[[电磁辐射]]
*[[光电效应]]
*[[能量]]
{{国际单位制辐射量单位}}
{{portal|物理}}
{{-}}
==参考资料==
{{reflist}}

[[Category:電磁輻射]]
[[Category:辐射度学]]
[[Category:能量形式]]