Säteilyenergian

Säteilyenergia on energian muoto, jota siirtävät sähkömagneettiset säteet sekä muut radiatiiviset prosessit. Se voi kulkea tilassa ilman väliaineen väliintuloa ja siirtää energiaa kappaleille esimerkiksi lämmön, valon tai kemiallisten muutosten kautta. Säteilyenergiaa esiintyy sekä luonnossa auringon ja muun tähtien säteilynä että teknisissä sovelluksissa, kuten valonlähteissä ja radiatiivisissa prosesseissa.

Fotonin energian suuruus riippuu taajuudesta: E = hf = hc/λ, jossa h on Planckin vakio ja c valonnopeus. Tämä osoittaa, miksi eri säteilelytykset voivat olla energialtaan ja vaikutuksiltaan erilaisia. Säteilyenergia muodostuu fotoneista, ja sitä voidaan absorboida, läpäistä tai muuntaa lämpöenergiaksi sekä käynnistää kemiallisia tai biofysikaalisia reaktioita.

Mittauksessa käytetään radiometrisia ja fotometrisia suureita. Säteilyteho eli radiant flux mitataan watteina (W). Sen tiheyttä kuvataan irradianssina (Yt) yksiköin W/m^2. Fotometristen mittausten yhteydessä käytetään lumenia (lm) ja luxia (lm/m^2). Energian kokonaismäärä määritellään jouleina (J).

Käytännössä säteilyenergia on keskeistä esimerkiksi aurinkosähkössä, lämmön tuottamisessa sekä fotosynteesissä, ja sitä hyödynnetään myös lääketieteellisessä kuvantamisessa ja säteilyhoidoissa. Ionisoiva säteily, kuten röntgen- ja gamma-säteet, voi vaurioittaa soluja, joten siihen liittyy turvallisuusnormeja ja altistumisen rajoituksia. Ei-ionisoiva säteily, kuten näkyvä valo ja infrapuna, aiheuttaa pääasiassa lämpövaikutuksia.