Lämpösäteilyyn

Lämpösäteilyyn viitataan yleisesti elektromagneettisen säteilyn muotona, jonka syntyyn vaikuttaa kappaleen lämpötila. Kaikki kuumat kappaleet säteilevät energiaa, ja säteilyn spektri riippuu sekä kappaleen lämpötilasta että sen emissiviteetista.

Planckin säteilylaki kuvaa lämpösäteilyn spektrifunktion ja sen riippuvuuden aallonpituudesta ja lämpötilasta. Wienin displacement law määrittää suurimman intensiteetin aallonpituuden: λ_max T = b, jossa b on noin 2,897×10^-3 m·K. Stefan–Boltzmannin laki antaa kokonaislämmöntuoton P = εσAT^4, jossa ε on emissiviteetti (0 ≤ ε ≤ 1), σ on Stefan–Boltzmannin vakio, A pinta-ala ja T lämpötila. Realistisissa kappaleissa emissiviteetti riippuu sekä materiaalista että aallonpituudesta.

Lämpösäteilyyn liittyy radiatiivinen lämmönsiirto, joka on yksi kolmesta pääasiallisesta lämmönsiirtotavasta; toiset ovat johtuminen ja konvektio. Käytännön sovelluksia ovat infrapunakuvaukset, rakennusten energiatehokkuuden analysointi ja terminen optimointi, sekä astrofyysisiä ja teollisia prosesseja koskevat lämpötilamallinnukset. Ymmärrystä lämpösäteilystä hyödynnetään myös ilmastonmuutoksen tutkimuksessa, koska auringon säteily sekä maan vapauttama infrapunasäteily vaikuttavat energiatasapainoon.