Valoenergian

Valoenergia tarkoittaa sähkömagneettisen säteilyn kantamaa energiaa. Se on energiaa, jota valo voi siirtää kappaleiden välillä ja muuntaa toisiksi muodoiksi, kuten lämmöksi, kemialliseksi energiaksi tai sähköenergiaksi.

Valon energia voidaan käsittää fotoneina. Yksittäisen fotonin energia on E = hν = hc/λ, jossa h on Planckin vakio, ν taajuus ja λ aallonpituus. Kokonaisenergiaa, joka kulkee valon mukana, voidaan määritellä radianttina energiana Q tai säteilytehona P (watti). Säteilyteho jakautuu pinta-alaa kohti ja on irradianssi I = dΦ/dA, mitattuna W/m^2.

Valo vuorovaikuttaa aineen kanssa monin tavoin: absorptio (energia imeytyy, usein muuntuu lämmöksi), reflektio (valon heijastuminen) sekä transmisio (läpäisy). Näin valoenergiaa voidaan muuttaa tai siirtää.

Tärkeimmät sovellukset ja ilmiöt: fotosynteesi kasveissa muuntaa valoenergian kemialliseksi energiaksi; aurinkokennoissa valoenergia muunnetaan sähköenergiaksi; valaistuksessa huomioidaan sekä energian määrä että sen spektri vaikuttavat esimerkiksi lämmönkehitykseen ja näköaistiin.

Mittaus ja suureet: P, watti, kuvaa säteilytehoa; irradianssi I (W/m^2) kuvaa energiaa pinta-alaa kohti; kokonaisenergia voidaan ilmoittaa ajassa, Q tai E. Valoenergia on keskeinen osa sekä luonnollisia prosesseja että teknisiä ratkaisuja, kuten uusiutuvia energianlähteitä.