Co je zářivá energie?
Slovo „zářivý“ pochází ze slova „paprsek“, považovaného za balíček energie, který se proudí přímým pohybem od zdroje k cíli. Termín „sálavá energie“ se vztahuje na průměrnou, udržitelnou, elektromagnetickou (EM) energii získanou ze zdroje, ať už přirozeného nebo umělého, v průběhu času. Čím delší je doba expozice záření nebo sálavé energie, tím větší je vyrobená sálavá energie. Sálavou energii lze využít pouze tehdy, pokud je její zdroj, způsob přenosu a cíl, obvykle detektor nebo elektrárna, stabilní a udržitelný po určitou dobu.
Tři části distribuce sálavého výkonu - zdroj, přenos a cíl - lze znázornit v přirozeném systému. Například zářivá energie ze slunečních fotonů je přenášena na Zemi a může zasáhnout přirozené cíle, jako jsou listy stromů. Proces fotosyntézy začíná, oxid uhličitý se přeměňuje na glukózu a strom vyvíjí zásobu chemické energie.
Přicházející EM energie může být v cíli přeměněna na jiné formy využitelné energie. Obce, domácnosti a podniky používají procesy k využití energie z různých zdrojů sálavé energie. Děje se to většinou pro výrobu elektřiny.
Slunce je nejbližším zdrojem elektromagnetického záření Země, který distribuuje širokou škálu energetických paketů zvaných quanta, kmitajících při různých frekvencích. Čím rychleji pakety oscilují, tím větší množství sálavého výkonu přenášejí. Atomový úpadek kvůli slabé jaderné síle a prudkým atomovým interakcím ve vývoji hvězd vytváří plné radiační energetické spektrum. Detektory, které astronomové používají k vizualizaci vesmíru, využívají celé EM frekvenční spektrum, ale lidé, kteří mohou přirozeně detekovat záření pouze ve světelném spektru, vyvinuli technologie pro identifikaci a využití frekvencí z nízkoenergetických rádiových vln, mikrovln a infračervených vln na vysoce energetické rentgenové paprsky.
Jak hmota přichází v menších a energičtějších balíčcích, přenáší se v intervenujícím prostoru takovým způsobem, že pokud by se někdo pokusil najít jeho pozici, mohl by ji pozorovat pouze statisticky. Podle experimentů se energetické balíčky asi o velikosti atomu vodíku stávají nelokální. To znamená, že jejich umístění lze určit pouze jako statistické rozdělení, pravděpodobnost, že energetický balíček bude vzorkován na konkrétním místě nebo čase.
Lidé vytvářejí umělé elektrárny, které zachycují sálavou energii pro použití mnoha způsoby. Energie ze slunce zahřívá černé tělo, emituje infračervené vlny, míchá a ohřívá molekuly vody pro použití v domácnosti a průmyslu. Když jsou světelné vlny nastaveny do fáze, fungují jako lasery pro zaostření energie na malé povrchové plochy.
Albert Einstein získal Nobelovu cenu za fyziku z roku 1921 za popis fotoelektrického jevu, ke kterému dochází, když světlo zasáhne vodivé vedení, což způsobí tok elektronů v kovu; fotovoltaika vyrostla z tohoto objevu. Mikrovlny zahřívají jídlo interakcí sálavých infračervených vln s molekulami jídla. Výpočet množství slunečního záření ze slunce v průběhu času dává klimatologům představu o dostupné sálavé energii, která nutí zahřátí a ochlazení Země.