emissiivisyydestä

Emissiivisyys (emissivity) kuvaa kohteen kykyä säteillä lämpöenergiaa suhteessa täydelliseen musta kappaleeseen. Spektrinen emissiivisyys ε(λ) määrittää, kuinka suuri osa mustan kappaleen säteilystä kohdistuu tietyllä aallonpituudella. Kokonaisemissiivisyys ε kuvaa koko spektrin säteilevyyttä ja riippuu sekä materiaalista että pinnan ominaisuuksista sekä lämpötilasta.

Kirchhoffin lain mukaan emissiivisyys ja absorptiivisyys ovat saman suuruisia samassa lämpötilassa ja samalla aallonpituudella. Käytännössä, epäläpäisevillä pinnoilla transmittanssi τ on nolla tai lähellä sitä, jolloin ε ≈ 1 − ρ, missä ρ on pinnan heijastuvuus. Emissiivisyys voi kuitenkin vaihdella sekä aallonpituuden että lämpötilan mukaan, ja monet pinnat ovat spektrikohtaisia.

Arvot vaihtelevat laajasti. Täydellinen musta pinta lähestyy ε:tä noin 1, kun taas metallit ovat usein hyvin vähäisiä, esimerkiksi kiillotettu_metalli ~0,02–0,1. Oksidit ja pölyiset pinnat voivat olla korkeampia, ja maalipinnoitteet voivat olla ε ≈ 0,9–1,0. Emissiivisyys riippuu usein pinnan karheudesta, puhtaudesta ja lämpötilasta.

Emissiivisyyden mittaamiseen käytetään radiometrisia ja optisia menetelmiä sekä heijastusmittauksia. Opaakkien aineiden kohdalla ε ≈ 1 − ρ, kun τ on nolla; läpinäkyvät aineet edellyttävät transmittanssin huomioon ottamista.

Emissiivisyydellä on keskeinen rooli lämmönsiirron lämpösäteilyn laskennassa: P = εσAT^4. Siksi sitä hyödynnetään muun muassa aurinkosäteilijöiden, lämpöeristeiden ja infrapunalämpökuvauksien suunnittelussa sekä analysoitaessa termistä säteilyä.