strålingsatferd

Strålingsatferd beskriver hvordan en kropp eller et materiale interagerer med elektromagnetisk stråling. Den omfatter prosesser som absorpsjon, emisjon, refleksjon og spredning av stråling, og hvordan den totale intensiteten og sammensetningen av strålingen avhenger av bølgelengde, temperatur og overflatens egenskaper.

Nøkkelbegreper er emissivitet (ε), absorptivitet (α) og reflektivitet (ρ). For et ugjennomtrengelig materiale er volumet av transmittans liten og ofte α + ρ ≈ 1. Ifølge Kirchhoffs lov er emissiviteten ved en gitt bølgelengde lik absorptiviteten under termisk likevekt. Strålingsatferd er derfor ofte avhengig av bølgelengde: materie kan være en god emisjonsoverflate i noen deler av spekteret og dårlig i andre.

En teoretisk rammeverk inkluderer svartlegemsstråling, Plancks lov, Wien’s forskyvningslov og Stefan–Boltzmann-loven. Plancks lov beskriver spectral radiance for et svart legeme; Stefan–Boltzmann-loven gir total stråling per flateenhet som εσT^4, der ε er emissiviteten og σ er Stefan–Boltzmann-konstanten. Wien’s lov angir at temperaturbestemt toppbølgen i spektral stråling skifter til kortere bølgelengder når temperaturen øker.

I praktiske sammenhenger spiller strålingsatferd en sentral rolle i termisk design, varmeveksling, isolasjon, solenergi og optiske coatinger. Overflatens mikrostruktur, materialeegenskaper og overflatebelegg bestemmer absorpsjon og emisjon og kan dermed optimalisere eller redusere varmetap og varmeoppbygging. Radiativ overføring og bølgelengdesensitivitet gjør strålingsatferd viktig i blant annet astrofysikk, atmosfærisk vitenskap og videre anvendt materialforskning.