Kas ir starojuma spēks?

Trīs starojuma jaudas sadales daļas — avotu, pārraidi un mērķi — var ilustrēt dabiskā sistēmā. Piemēram, saules fotonu starojuma jauda tiek pārraidīta uz Zemi un var trāpīt dabīgiem mērķiem, piemēram, koku lapām. Sākas fotosintēzes process, oglekļa dioksīds tiek pārvērsts glikozē, un koks attīsta ķīmiskās enerģijas krātuvi.

Ienākošo EM enerģiju mērķa vietā var pārveidot arī citos izmantojamās enerģijas veidos. Pašvaldības, mājas un uzņēmumi izmanto procesus, lai izmantotu enerģiju no dažādiem starojuma enerģijas avotiem. Tas galvenokārt tiek darīts, lai ražotu elektroenerģiju.

Saule ir Zemes tuvākais EM starojuma avots, kas izplata plašu enerģijas pakešu klāstu, ko sauc par kvantiem, kas svārstās dažādās frekvencēs. Jo ātrāk paketes svārstās, jo lielāku starojuma jaudas daudzumu tās pārraida. Atomu sabrukšana vājā kodolspēka un vardarbīgās atomu mijiedarbības dēļ zvaigžņu evolūcijā rada pilnu starojuma jaudas spektru. Detektori, ko astronomi izmanto, lai vizualizētu Visumu, izmanto visu EM frekvenču spektru, bet cilvēki, kas dabiski var noteikt starojumu tikai gaismas spektrā, ir izgudrojuši tehnoloģijas, lai identificētu un izmantotu zemas enerģijas radioviļņu, mikroviļņu un infrasarkano viļņu frekvences. augstas enerģijas rentgena stariem.

Tā kā matērija nāk mazākās un enerģētiskākās paketēs, tā tiek pārraidīta starptelpā tā, ka, ja kāds mēģinātu atrast tās atrašanās vietu, viņš vai viņa to varētu novērot tikai statistiski. Saskaņā ar eksperimentiem aptuveni ūdeņraža atoma lielumā enerģijas paketes kļūst nelokālas. Tas ir, to atrašanās vietas var noteikt tikai kā statistisku sadalījumu, iespējamību, ka enerģijas pakete tiks ņemta paraugā noteiktā vietā vai laikā.

Cilvēki rada mākslīgās spēkstacijas, lai uztvertu starojuma enerģiju izmantošanai vairākos veidos. Saules enerģija silda melnu ķermeni, izstaro infrasarkanos viļņus, maisot un sildot ūdens molekulas izmantošanai mājās un rūpniecībā. Kad gaismas viļņi ir iestatīti fāzē, tie darbojas kā lāzeri, lai fokusētu jaudu uz maziem virsmas laukumiem.

Alberts Einšteins ieguva 1921. gada Nobela prēmiju fizikā par fotoelektriskā efekta aprakstu, kas rodas, gaismai saskaroties ar vadošām elektroinstalācijām, izraisot elektronu plūsmu metālā; fotoelementi izauga no šī atklājuma. Mikroviļņi silda pārtiku, mijiedarbojoties starojuma infrasarkanajiem viļņiem ar pārtikas molekulām. Saules insolācijas apjoma aprēķināšana laika gaitā sniedz klimatologiem priekšstatu par starojuma jaudu, kas pieejama, lai piespiestu Zemes sasilšanu un atdzišanu.