Radianza

In fisica la radianza e la radianza spettrale sono grandezze radiometriche che descrivono la quantità di radiazione elettromagnetica riflessa (o trasmessa) da una superficie di area unitaria, e diretta verso un angolo solido unitario in una direzione indicata. Sono ultimamente impiegate per descrivere l'emissione da sorgenti diffuse e la riflessione da superfici diffuse. L'unità di misura della radianza secondo il SI è il watt su steradiante su metro quadrato (W·sr⁻¹·m⁻²).

La radianza, in particolare, caratterizza l'emissione o riflessione complessiva, mentre la radianza spettrale, conosciuta anche come "intensità specifica" in astronomia e astrofisica, si limita a considerare una singola frequenza o lunghezza d'onda della luce. La radianza equivale pertanto all'integrale (alla somma) di tutte le infinite radianze spettrali di una data superficie. L'unità di misura SI della radianza spettrale è il W·sr⁻¹·m⁻³ (per lunghezza d'onda) o il W·sr⁻¹·m⁻²·Hz⁻¹ (per intervallo di frequenza).

La radianza è particolarmente utile per quantificare la quantità di luce emessa o riflessa da una sorgente che verrà ricevuta da un dato sistema ottico rivolto verso la sorgente e caratterizzato da un determinato diametro angolare; naturalmente, in questo caso l'angolo solido considerato equivale all'apertura del sistema ottico. Essendo anche l'occhio un sistema ottico, la radianza fornisce una buona stima della luminosità apparente di un oggetto.

Definizione[modifica | modifica wikitesto]

La radianza è definita come:

L={\frac {\partial ^{2}P}{\partial A\,\partial {\Omega }\cos \theta }}\simeq {\frac {P}{\Omega A\cos \theta }}

dove:

sono ammessi solo valori di A ed Ω poco elevati;
L è la radianza (W·m^-2·sr^-1);
P è la potenza (W);
θ è l'angolo compreso tra la normale alla superficie e la direzione specificata;
A è la superficie emittente (m²);
${\Omega }$ è l'angolo solido (sr).

Invece la radianza spettrale è definita come:

L_{\nu }={\frac {\partial L}{\partial \nu }}={\frac {\partial ^{3}P}{\partial A\,\partial {\Omega }\cos \theta \partial \nu }}

dove $\nu$ è la frequenza (Hz) della radiazione elettromagnetica. Quindi integrando la radianza spettrale $L_{\nu }$ rispetto a tutte le frequenze si ottiene la radianza $L$ .

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Arnab Rai Choudhuri, Interaction of radiation with matter, in Astrophysics for Physicists, 3ª ed., Cambridge University Press, 2010, pp. 24, ISBN 978-0-521-81553-6.