방사속

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1. 개요
2. 수학적 정의
- 2.1. 방사속 (Radiant flux)
- 2.2. 분광 방사속 (Spectral flux)
  - 2.2.1. 주파수에서의 스펙트럼 플럭스
  - 2.2.2. 파장에서의 스펙트럼 플럭스
3. 전자기파의 방사
- 3.1. 측광량 (Photometry)
4. SI 방사 측정 단위
참조

1. 개요

방사속은 전자기파의 에너지 흐름을 나타내는 물리량으로, 수학적으로 정의되며, SI 단위로 와트(W)를 사용한다. 방사속은 시간당 방사 에너지의 변화율로 정의되며, 분광 방사속은 주파수 또는 파장에 따른 방사속의 변화를 나타낸다. 가시광선 영역의 전자기파에 대해서는 사람의 시각적 반응을 고려한 광속 개념이 사용된다.

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물리량 - 전위
전위는 전기장 내 단위 전하의 위치 에너지로, 정전기학에서는 기준점에 따라 정의되며 전위차만이 의미를 갖고, 전기장의 음의 기울기로 표현되고, 전기 공학에서는 회로 해석에 활용된다.
물리량 - 전기장
전기장은 공간의 각 지점에서 단위 전하가 받는 힘으로 정의되는 벡터장으로, 전하 또는 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 발생하며, 전기력선으로 표현되고 맥스웰 방정식으로 기술되는 전자기장의 한 요소이다.

방사속
일반 정보
종류	물리량
분야	복사 측정법
기호	Φ
단위	SI 단위: 와트 (W, J/s)
파생 단위	W/Hz (단위 간격당 스펙트럼 전력) W/m (단위 간격당 복사 조도) W/nm (단위 간격당 스펙트럼 전력)
설명
방사속	단위 시간당 방사 에너지의 양
영어	radiant flux
다른 이름	radiant power (방사 전력)
주의사항
구별	복사 플럭스와 구별 스펙트럼 전력과 구별

2. 수학적 정의

방사속은 Φ_e로 표시하며(광도 측정량과의 혼동을 피하기 위해 'e'는 "에너지"를 의미함), 단위 시간당 방사되는 에너지의 양으로 정의된다.^[1] 이는 방사 에너지(Q_e)의 시간에 대한 변화율로 나타낼 수 있다.

분광 방사속(또는 스펙트럼 방사속)은 주파수 또는 파장에 대한 방사속의 변화율을 나타낸다.^[1]

2. 1. 방사속 (Radiant flux)

'''방사속'''은 Φ_e로 표시하며(광도 측정량과의 혼동을 피하기 위해 'e'는 "에너지"를 의미함), 다음과 같이 정의된다.^[1] 표면을 통과하는 에너지 흐름의 속도는 복사 주파수에서 변동하지만, 방사선 감지기는 평균 흐름 속도에만 반응한다.

2. 2. 분광 방사속 (Spectral flux)

분광 방사속(또는 스펙트럼 방사속)은 주파수 또는 파장에 대한 방사속의 변화율을 나타낸다.^[1]

하위 섹션에서 이미 상세하게 다루고 있으므로, 여기서는 분광 방사속의 정의만 간략하게 제시한다.

2. 2. 1. 주파수에서의 스펙트럼 플럭스

Φ_e,ν로 표시되며, 다음과 같이 정의된다.^[1]

:Φ_e,ν = ∂Φ_e/∂ν

여기서 는 주파수이다.

2. 2. 2. 파장에서의 스펙트럼 플럭스

Spectral flux^영어는 Φ_e,λ로 표시되며, 다음과 같이 정의된다.^[1]

:Φ_e,λ = ∂Φ_e/∂λ

여기서 λ는 파장이다. 전자기파의 방사에 대해서는 파장별 방사속을 고려할 수 있다. 파장별 방사속은 '''분광 방사속''' 또는 '''스펙트럼 방사속'''이라고 불린다. 종종 가시광선 부근의 파장의 단위로 nm가 사용되므로, 이 경우 분광 방사속의 단위는 W/nm가 된다.

파장 λ의 전자기파의 분광 방사속을 Φ_λ라고 하면, 방사속은 다음과 같다.

:Φ = ∫₀^∞ Φ_λdλ

3. 전자기파의 방사

전자기파의 방사에 대해서는 파장별 방사속을 고려할 수 있다. 파장별 방사속은 '''분광 방사속''' 또는 '''스펙트럼 방사속'''이라고 불린다. 종종 가시광선 부근의 파장의 단위로 nm가 사용되므로, 이 경우 분광 방사속의 단위는 W/nm가 된다.

파장 λ|람다^영어의 전자기파의 분광 방사속을 Φ_λ라고 하면, 방사속은 다음과 같이 표현된다.^[1]

: $\Phi = \int_0^\infty \Phi_\lambda\, d\lambda$

3. 1. 측광량 (Photometry)

가시광선 영역의 전자기파 방사에 대해, 사람의 시각이 느끼는 정도(같은 에너지라도 녹색이 밝게 느껴짐)를 고려하여 파장마다 가중치를 부여함으로써, 광속이라고 불리는 심리물리량이 도입되었다. 가중치가 부여된 광속은 일률이 아니다.

파장별 가중치로 '''시감도'''를 사용하여, 광속은

:

\Phi_\text{v} = \int_0^\infty K_\lambda \Phi_\lambda\, d\lambda

로 정의된다.

광속은 일률이 아니므로, SI에서 측광량에는 고유한 차원이 부여되어 있다.

K|케이^영어는 제거함.

4. SI 방사 측정 단위

SI 방사량 단위
물리량	SI 단위	기호	비고
방사 에너지	줄	J	에너지의 광 에너지
방사속	와트	W	에너지의 광속
방사 강도	와트 매 스테라디안	W/sr	에너지의 광도
방사 휘도	와트 매 스테라디안 매 제곱미터	W/sr/m²	에너지의 휘도
방사 조도	와트 매 제곱미터	W/m²	에너지의 조도
방사 발산도	와트 매 제곱미터	W/m²	에너지의 광속 발산도
분광 방사 휘도	와트 매 스테라디안 매 세제곱미터	W/sr/m³
분광 방사 조도	와트 매 세제곱미터	W/m³

참조

_[1] 웹사이트 Thermal insulation — Heat transfer by radiation — Physical quantities and definitions http://www.iso.org/i[...] ISO catalogue 2015-03-15
_[2] 웹인용 기초적인 조명용어 - 방사속, 광속, 조도, 휘도 http://blog.naver.co[...] 2020-03-13

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