Энергия излучения предстает в различных формах, зависящих от энергии ее электромагнитных волн. Все типы энергии излучения в зависимости от порядка, определяемом своим энергетическим уровнем, формируют электромагнитный спектр. Солнечная энергия содержит все типы энергии излучения. Но когда разные типы энергии излучения проходят через атмосферу Земли, некоторые из них отражаются — то есть «отскакивают» от поверхности воздушного покрова нашей планеты. Некоторые абсорбируются (впитываются) различными газами, входящими в состав воздуха.
Поверхности Земли достигает преимущественно инфракрасная и ультрафиолетовая радиация, а также видимый свет. Инфракрасная радиация является невидимой для человека энергией излучения, которую кожа человека ощущает как тепло. Ее часто называют тепловыми волнами. Ультрафиолетовая радиация тоже невидима человеку. Кожа загорает под воздействием этой энергии, но ее излишек может быть вреден.
Видимый свет — это единственный тип энергии излучения, который способен различить человеческий глаз. Разные типы видимого света располагаются в порядке, определяемом своим энергетическим уровнем, формируют видимый спектр. Цвета видимого спектра располагаются в порядке от самого слабого до самого сильного: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.
Энергия излучения может впитываться материалами, отражаться от них или проходить через них в зависимости от того, является ли материал прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным.
Сквозь прозрачный материал, например, сквозь стекла очков, видимый свет проходит легко. Материал, позволяющий энергии излучения проходить через него, но рассеивающий его в разных направлениях, называют полупрозрачным. Примером такого материала может служить покрытое изморозью стекло. Если смотреть сквозь него, то все предметы будут размытыми.
Через непрозрачные материалы энергия излучения проходить не может. Впрочем, тот или иной материал является «непрозрачным» лишь для определенного типа энергии излучения, поэтому данное определение довольно относительно. К примеру, вы не можете видеть сквозь книгу. Это значит, что книга непрозрачна для видимого света.
Предметы могут быть прозрачными для одного типа энергии излучения и непрозрачными для другого. Например, стекло прозрачно для видимого и ультрафиолетового света, но непрозрачно для инфракрасной радиации.
В повседневной речи категория прозрачности применяется исключительно к видимому свету. Непрозрачные материалы могут либо впитывать, либо отражать энергию излучения, либо частично делать и то и другое. Это зависит от покрытия материала и нанесенной на него краски. Материалы с темным, тусклым и неровным покрытием впитывают больше энергии. Светлые, яркие и ровные предметы в большей степени отражают энергию.
Через чистое оконное стекло поступает больше света. Впитанный в материал видимый свет заставляет частицы двигаться быстрее и тем самым повышает температуру материала. Работающие над солнечными технологиями инженеры изучают особенности реакции тех или иных материалов на солнечную радиацию, чтобы затем использовать соответствующие задачам материалы в структурах, улавливающих солнечную энергию и позволяющих ее в дальнейшем использовать для обогрева и выработки электричества.
Наверх
