emissivisyyksistä

Emissivisyys (ε) kuvaa aineen kykyä säteillä lämpösäteilyä verrattuna mustan kappaleen säteilyyn samassa lämpötilassa. Se on adimensionaalinen luku, joka vaihtelee välillä 0 ja 1. Musta kappale on ideaalinen säteilylähde, jolloin ε = 1 kaikilla aallonpituuksilla ja suunnilla; käytännön pinnoilla emissivisyys on usein pienempi, kiiltävät metallipinnat olettaen vain vähän säteilyä ja tummat, mattapinnat säteilevät voimakkaasti.

Emissivisyys voi riippua sekä aallonpituudesta (spektrin emissivisyys ε(λ)) että suunnasta (kulma θ). Lisäksi lämpötilan muuttuessa materiaali voi muuttua emissivisyydeltään, jolloin spektri ja kokonaisarvo voivat vaihdella. Siksi emissivisyys ilmaistaan usein sekä spektrisesti että kokonaisarvona (koko spektrin integroitu emissivisyys).

Kirchhoffin laki tasapainotilassa sanoo, että emissivisyys ja absorptivisyys ovat yhtä suuret: ε(λ, θ) = α(λ, θ). Opaat pinnat, joilla transmittanssi on käytännössä nolla, noudattavat ε ≈ α ≈ 1 − ρ, missä ρ on heijastuvuus. Tämä liittymä on keskeinen radiatiivisessa lämmönsiirrossa ja materiaalin optisissa ominaisuuksissa.

Mittaus ja sovellukset: emissivisyyden mittaamiseen käytetään spektrometriaa, integraattorisia mittauksia ja heijastuvuuden mittausmenetelmiä sekä standardoituja mittausmenetelmiä. Emissivisyys on tärkeä parametri rakennusten rakennusfysiiikassa, radiatiivisissa lämmönsiirtoratkaisuissa, aurinkokeräimissä, infrapunatekniikassa sekä avaruusteknologiassa. Yleinen tarkoitus on optimoida energiatehokkuutta ja hallita lämpösäteilyä ympäristöissä ja laitteissa.