辐射能

电磁波中电场、磁场能量的总和
电磁波中电场能量和磁场能量的总和叫做电磁波的能量,也称为辐射能。太阳辐射以光速(c=3×10^8米/秒)射向地球,同时它具有微粒和波动这二者的特性。在自然地理系统中,对于辐射能的接受和贮存,都离不开这些特性。如绿色植物进行光合作用,所吸收的能量就是以光量子的形式进行的。正是由于辐射能的这种量子特性,因此量子能量的大小取决于波长和频率。众所周知,光有电磁波和量子能量的二套相互矛盾的理论,而现代理论已确认,光是静止质量为零的电中性的基本粒子,而电中性的基本粒的振动传播是根本不可能既产生电又形成磁的,那么上述对太阳光所做出的磁电解释就与后述光量子的解释,前后矛盾。

单位

e为量子的能量;h为普朗克常数,它等于
焦耳/秒;γ为频率;λ为波长;c是光速。量子能一般使用电子伏特的单位来表示,也可以换算成其它相应的能量单位。由上式说明,频率越高,或者说波长越小,则量子能越大。在此只需强调的是,这类基本知识在分析自然地理系统时是必不可少的,特别对于有机界来说,更是如此。后面在有关生物部分的那一章里将要加以进一步地说明。

术语

为了便于掌握有关太阳辐射能的要点,可以规定如下几个术语:1. 吸收率:被物体所吸收的入射辐射比率;2.发射率:被物体所发射的相应波长的辐射比率;3. 反射率:被表面反射的入射辐射比率;4.透射率:被物体所透过的入射辐射比率;5. 辐射通量:单位时间所发射的、透射的或吸收的辐射数量;6.辐射通量密度:单位面积上的辐射通量。通常所指的辐射,就是指在一个表面上入射的辐射通量密度。