Vad är strålande kraft?
Ordet "strålande" kommer från ordet "stråle", som anses vara ett energipaket som strömmar ut i rak rörelse från en källa till ett mål. Termen "strålningskraft" avser den genomsnittliga, hållbara, elektromagnetiska (EM) energin som erhålls från en källa, antingen naturlig eller konstgjord, över tid. Ju längre exponering för strålning, eller strålningsenergi, desto större produceras strålkraften. Strålningsenergi kan endast användas om dess källa, överföringssätt och mål, vanligtvis en detektor eller kraftverk, är stabila och hållbara under en viss tid.
De tre delarna av strålande kraftfördelning - källan, transmission och mål - kan illustreras i ett naturligt system. Till exempel överförs strålningskraften från solens fotoner till jorden och kan träffa naturliga mål som trädblad. Processen för fotosyntes börjar, koldioxid omvandlas till glukos och trädets utvecklar en lagring av kemisk energi.
Inkommande EM-energi kan också omvandlas vid målet till andra former av användbar energi. Kommuner, hem och företag använder processer för att utnyttja kraft från olika strålningskällor. Detta görs mest för att producera el.
Solen är jordens närmaste källa för EM-strålning, och distribuerar ett brett spektrum av energipaket, kallad kvanta, oscillerande vid olika frekvenser. Ju snabbare paketen svänger, desto större mängder strålningseffekt överför de. Atomförfall, på grund av den svaga kärnkraften, och våldsamma atominteraktioner i stjärnutvecklingen producerar det fulla strålningsstyrkespektrumet. Detektorer som astronomer använder för att visualisera universum använder sig av hela EM-frekvensspektrumet, men människor, som naturligtvis kan upptäcka strålning endast i ljusspektrumet, har uppfunnit teknologier för att identifiera och utnyttja frekvenser från lågenergi-radiovågor, mikrovågor och infraröda vågor till röntgenstrålar med hög energi.
När materien kommer i mindre och mer energiska paket, sänder den i det mellanliggande utrymmet på ett sådant sätt att om man försökte hitta sin position skulle han eller hon bara kunna observera det statistiskt. Enligt experiment, på ungefär storleken på en väteatom, blir energipaketen icke-lokala. Det vill säga deras placeringar kan endast bestämmas som statistiska fördelningar, sannolikheten för att energipaketet kommer att samplas vid en specifik plats eller tidpunkt.
Människor skapar konstgjorda kraftverk för att fånga strålningsenergi för användning på flera sätt. Energin från solen värmer upp en svart kropp, som avger infraröda vågor, skakar och värmer upp vattenmolekyler för användning i hemmet och industrin. När ljusvågor är inställda i fas fungerar de som lasrar för att fokusera kraften över små ytytor.
Albert Einstein vann Nobelpriset i fysik 1921 för att beskriva den fotoelektriska effekten som uppstår när ljuset träffar ledande ledningar, vilket får elektroner i metallen att rinna; fotovoltaik växte ur denna upptäckt. Mikrovågor värmer upp mat genom interaktion mellan strålande infraröda vågor med matmolekyler. Att beräkna mängden isolering från solen över tid ger klimatologer en uppfattning om den tillgängliga strålningskraften för att tvinga uppvärmning och kylning av jorden.