Was ist Strahlungsenergie?
Energie, die von elektromagnetischen Wellen kommt, wird Strahlungsenergie genannt. Elektromagnetische Wellen nehmen viele Formen an, von Mikrowellen über Röntgenstrahlen bis hin zu sichtbarem Licht. Strahlungsenergie wird wie die meisten Energieformen in Joule gemessen und durch Integration des Strahlungsflusses (der Leistung) der elektromagnetischen Welle in Bezug auf die Zeit berechnet.
Es gibt zwei verschiedene Ansichten darüber, wie elektromagnetische Wellen Energie transportieren, und beide werden aufgrund des Wellen-Teilchen-Dualitätskonzepts der Quantentheorie als genau angesehen. Die Welle-Teilchen-Dualität besagt, dass elektromagnetische Wellen sowohl als physikalische Teilchen, Photonen als auch als oszillierende Wellen wirken. Strahlungsenergie kann als die in den Photonen gespeicherte Energie angesehen werden. Es kann auch als die Energie angesehen werden, die in dem oszillierenden magnetischen und elektrischen Feld übertragen wird, das durch die wellenartige Bewegung der elektromagnetischen Welle erzeugt wird.
Strahlungsenergie ist wichtig für Experimente und Aufgaben im Zusammenhang mit offenen Systemen. In den meisten Wissenschaften ist ein offenes System jedes System, das offen Energie mit seiner äußeren Umgebung austauscht. Solarenergie ist ein offenes System, da die elektromagnetischen Strahlen der Sonne Teil der Umwelt sind, während die Sonnenenergiekollektoren und die von ihnen versorgten Geräte Teil des Systems sind. Diese Energie wird auch bei der Photosynthese verwendet, da die Wellen von Chloroplasten in den Zellen absorbiert werden.
Die Menschen haben viele Anwendungen für Strahlungsenergie entwickelt, die in großer Menge vorhanden sind. Die Energie der Sonne wird für die Stromversorgung einer Vielzahl von Geräten verwendet. Strahlungsheizung ist eine weitere übliche Nutzung von Strahlungsenergie. Die Wärmeenergie wird von Wänden, Decken oder anderen Oberflächen abgegeben und dient dazu, die Objekte im Bereich der Wellen direkt zu erwärmen, anstatt einfach die Umgebungsluft zu erwärmen, wie dies ein Feuer tun würde. Diese Energie kann auch medizinisch bei der Behandlung einiger Muskelprobleme eingesetzt werden.
Nikola Tesla war ein Pionier in der Erforschung der Strahlungsenergie. Während sich herausstellte, dass einige seiner Theorien und Ideen absurd waren, ebneten andere den Weg für viele Technologien, die heute weit verbreitet sind. Er erfand eines der ersten Mobiltelefone, das auf dieser Energieform basierte. Das Telefon verwendete Sender und Empfänger, die auf die gleichen Frequenzen eingestellt werden konnten, um die Kommunikation zu erleichtern.
Strahlungsenergie ist eine sehr reichhaltige Ressource auf der Erde. Alle elektromagnetischen Wellen enthalten solche Energie. Es wird leicht und häufig künstlich erzeugt und kommt in der natürlichen Umgebung in großen Mengen vor. Wenn Wissenschaftler lernen, wie sie die Leistung elektromagnetischer Wellen besser nutzen können, wird der Energieverbrauch mit Sicherheit an Effektivität und Anzahl zunehmen.