Hustota energie záření

Hustota energie záření je radiometrická veličina vyjadřující množství zářivé energie v jednotkovém objemu v daném místě a čase. Oním zářením může být elektromagnetické záření, ale i jakýkoli jiný druh vlnění. Veličina se obvykle značí $w$ nebo $\rho$ a její jednotkou je joule na metr krychlový (J/m³).

Definuje se vztahem

$w={\frac {\mathrm {d} W}{\mathrm {d} V}},$

kde

$w$ je hustota energie záření,

$W$ je množství zářivé energie v určitém objemu,

$V$ je objem.

Souvislost s ostatními radiometrickými veličinami

Protože záření vždy přenáší energii, je užitečné se ptát, jak rychle tento přenos probíhá. Jestliže všechno záření v daném místě přichází z jednoho směru, pak zářivý tok jednotkovou plochou kolmou ke směru šíření vyjadřuje intenzita záření, pro kterou platí

$I_{\mathrm {e} }=cw,$

kde

$I_{\mathrm {e} }$ je intenzita záření (tj. zářivý tok na jednotku plochy),

$c$ je rychlost světla (obecně rychlost šíření záření),

$w$ je hustota energie záření.

Přichází-li záření naopak rovnoměrně ze všech směrů, jako je tomu například uvnitř dutiny v termodynamické rovnováze, potom přenos energie nejlépe vystihuje veličina zář $L_{\mathrm {e} }$ (tj. zářivý tok jednotkou plochy na jednotku prostorového úhlu), pro kterou platí

$L_{\mathrm {e} }={\frac {c}{4\pi }}w.$

Intenzita vyzařování malým otvorem z takové dutiny pak je $M_{\mathrm {e} }=\pi L_{\mathrm {e} }$. Těchto vztahů se využívá například při odvození popisu záření absolutně černého tělesa.