輻照度

在光學裏，輻照度（irradiance）是電磁輻射入射於曲面時每單位面積的功率。輻射出射度（radiant emittance，radiant exitance）是從每單位面積曲面輻射出的功率。採用國際單位制，這些物理量的單位為瓦特每平方公尺（W/m²），採用CGS單位制，這些物理量的單位為爾格每平方公分每秒（erg·cm⁻²·s⁻¹，常用於天文學）。

此條目頁的主題是一個光學量。關於光強的其他含義，請見「光強」。

提示：此條目頁的主題不是輻射度。

物理學中，代表單位面積功率的物理量常被稱為強度，但這用法會與輻射強度（單位立體角內的輻射通量）引起混淆。特別在光學和雷射物理學中，輻照度也被叫做光強。

輻照度表示各種頻率輻射的總量。物理學者時常也會分開檢驗輻射頻譜的每一單獨頻率。假設對於入射於曲面的輻射做這動作，則稱這輻射為光譜輻照度（spectral irradiance），國際單位制的單位為W·Hz⁻¹/m²。

假設一個點光源均勻地朝著所有方向傳播光波，則輻照度按照平方反比定律遞減。

技術性細節

傳播於物質的單色光，其輻照度為 ^[1]

${\displaystyle I={\frac {\epsilon c}{2}}|E|^{2}}$ ；

其中，${\displaystyle I}$ 是輻照度，${\displaystyle \epsilon }$ 是電容率，${\displaystyle E}$ 是電場的複振幅。

輻照度也是坡印廷向量垂直於曲面的分量的時間平均值。

太陽能

日射量是太陽照射而造成的輻照度。地面上的一塊水平平面所接受到的總輻照度等於「直接輻照度」 ${\displaystyle E_{direct}}$ 與「漫輻照度」 ${\displaystyle E_{diffuse}}$ 的代數和。對於傾斜平面，還必需添加「反射輻照度」 ${\displaystyle E_{reflect}}$ ，即從地面反射出的輻照度。平均反射輻照度大約為總輻照度的 20% 。總結，總輻照度 ${\displaystyle E_{total}}$ 為^[2]

${\displaystyle E_{total}=E_{direct}+E_{diffuse}+E_{reflect}}$ 。

在一段時間間隔內，日射量對於時間的積分是日射積（solar irradiation），測量單位為J/m²。^[2]

參見

• 照度
• 輻射度量學
• 光度學
• 反照率

國際單位制的輻射量單位

• 閱
• 論
• 編

物理量	符號	國際單位制	單位符號	注釋
輻射出射度（Radiant exitance）	Me	瓦特每平方公尺	W·m−2	表面出射的輻射通量
輻射度（Radiosity）	Je or Jeλ	瓦特每平方公尺	W⋅m−2	表面出射及反射的輻射通量總和
輻射率（Radiance）	Le	瓦特每立弳每平方公尺	W·sr−1·m−2	每單位立體角每單位投射表面的輻射通量。
輻射能（Radiant energy）	Qe	焦耳	J	能量。
輻射能量密度（英語：Radiant energy density）（Radiant energy density）	ωe	焦耳每立方公尺	J⋅m−3
輻射強度（Radiant intensity）	Ie	瓦特每立弳	W·sr−1	每單位立體角的輻射通量。
輻射曝光量（Radiant exposure）	He	焦耳每平方公尺	J⋅m−2
輻射通量（Radiant flux）	Φe	瓦特	W	每單位時間的輻射能量，亦作「輻射功率」。
輻照度（Irradiance）	Ee	瓦特每平方公尺	W·m−2	入射表面的輻射通量。
光譜輻射出射度（Spectral radiant emittance）	Meλ 或 Meν	瓦特每立方公尺 或 瓦特每平方公尺每赫茲	W⋅m−3 or W⋅m−2⋅Hz−1	表面出射的輻射通量的波長或頻率的分布
光譜輻射率（Spectral radiance）	Leλ 或 Leν	瓦特每立弳每立方公尺 或 瓦特每立弳每平方公尺每赫茲	W⋅sr−1⋅m−3 或 W⋅sr−1⋅m−2⋅Hz−1	常用W⋅sr−1⋅m−2⋅nm−1
光譜輻照度（Spectral irradiance）	Eλ 或 Eν	瓦特每立方公尺 或 瓦特每平方公尺每赫茲	W·m−3 或 W·m−2·Hz−1	通常測量單位為 W·m−2·nm−1
光譜功率（Spectral power）	Φeλ	瓦特每米	W⋅m−1	輻射通量的波長分布
光譜強度（英語：Radiant intensity）（Spectral intensity）	Ieλ	瓦特每立弳每米	W⋅sr−1⋅m−1	輻射強度的波長分布

參考文獻

1. Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics 3. ed., reprint. with corr. Upper Saddle River, NJ [u.a.]: Prentice-Hall. 1999 [2012-04-06]. ISBN 0-13-805326-X. （原始內容存檔於2021-04-17）.
2. Quaschning, Volker. Technology fundamentals—The sun as an energy resource. Renewable Energy World. 2003, 6 (5): 90–93 [2012-04-06]. （原始內容存檔於2017-05-12）.