1. 방사 세기/복사 세기 (Radiation Intensity), 파동 세기 (Wave Intensity)
ㅇ `단위 면적 당 전력 (전력 밀도)` : [W/㎡]
- 면적 형태로 지나는 복사선속
- 파동의 단위 면적 당 단위 시간 당 순간 에너지 흐름 : [(Joule/sec)/㎡]
- 공간에서 에너지가 전달되는 시간율
※ 모든 파동은 질량의 이동은 없지만, 에너지의 운반은 반드시 있음
- 즉, 모든 파동 세기는 파동이 실어나르는 에너지 전달율의 세기(공간 전력 밀도)를 말함
※ 손실 없는 자유공간 상에서, 파동 세기(Intensity)의 개념은,
- 파장과는 무관하고, 진행거리 보다는,
- 공간적인 각도(입체각)/면적 형태 만으로 정의됨
* 즉, 면적,방향,각도를 어떻게 정하는 가에 따라, 그 세기 유형이 달라짐
2. [명칭 유의] 다음과 같이 여러 명칭으로 다양하게 불리워짐
ㅇ 밖으로 발산하는 (퍼져나가는) 표현
- 복사도 / 방출도 / 발산도 / 방사도 / 복사율 / 방사율 / 방출능 (Exitance, Radiancy)
. 물체로부터 단위 표면적을 통과하여 나오는 방사속(단위 시간 당 발산하는 방사 에너지)의 양
ㅇ 특히, 전자기파 전체 주파수에 해당하는 표현 : (통상, 앞에 Radiant를 붙임)
- 복사 세기 / 방사 세기 (Radiation Intensity, Radiant Intensity)
- 복사선속 방출율 / 복사 사출도 / 복사 방출도 / 복사 방사도 (Radiant Exitance)
- 복사선속 밀도 (Radiant Flux Density) 등
ㅇ 특히, 전자기파 주파수 중 가시광선(빛)에 만 해당하는 표현 : (통상, 앞에 Luminous를 붙임)
- 광도, 빛 강도, 빛의 세기, 광 세기, 발광 강도, 발광 세기 (Luminous Intensity)
3. [세기 유형] 면적,각도,방향 정의 형태에 따른, 방사/복사/파동 세기의 유형
ㅇ (면적 형태의 세기)
- 방출도, 발산도 (Radiant Exitance) [W/㎡] = [Watt/㎡]
. 복사원(輻射源)의 `면적 형태`의 복사 방출 세기/강도 (복사선속 면적 밀도)
. 단위면적당 단위시간당 에너지량 (광량)
. 또는, 광량자(Photon,이산적인 에너지 덩어리)의 수
ㅇ (각도 형태의 세기)
- 복사선 세기, 방사 세기, 복사 세기 (Radiation Intensity) [W/sr]
. 점원(點源)으로부터 `퍼져나가는 방사 형태`의 방출 세기/강도
. 입체각 당 복사선속 밀도
ㅇ (투영 면적 형태의 세기)
- 복사도, 복사 휘도 (Radiance) [W/(㎡ sr)]
. 주어진 `입체각 내에서 수직한 면적 형태`의 방출 세기/강도
. 입체각 당 수직 투사 면적의 복사선속 밀도
.. 점원(點源) 보다는 확대된 면원(面源) 방사 형태로 방출되는 세기
※ 위 3가지 표현 모두 `복사 세기/방사 세기`라고 혼용하는 경우가 많음
- 때론, `복사/방사 전력 밀도`라고도 함
4. [파동 유형별 세기] 주요 파동별 세기
ㅇ 복사선 => 복사 세기 [W/㎡]
- 직접적인 검출 측정 보다는, 다른 에너지로의 변환을 통해 측정 ☞ 광센서 등 참조
ㅇ 열 => 열 복사 [W/㎡]
- 전자기파 전파에 의한 열전달 현상에서, 열 복사의 세기
ㅇ 빛 => 빛의 세기(광도) [cd] = [lm/sr] (1 [lm] = 1.496 x 10-10 [W])
- 가시광선에 대한 인간 시각 특징을 반영한 경우의 빛의 세기
ㅇ 음파 => 음의 세기 [W/㎡] = [J/s·1/㎡]
- 소리의 강도[W/㎡]에서 입자 속도 측정이 어려워,
- 통상, 음압[N/㎡] 만을 음의 세기로써 사용
5. [진폭 세기] 개별 파동 세기
ㅇ 단, 대부분의 파동이, 여러 개별 파동들이 결합되어 나타나므로,
- 때론, 그 개별 파동의 진폭을 세기라고 말하기도함
ㅇ 즉, `개별 파동`이 결합되어 `에너지 운반 파동`이 됨
- 例) 전계 진폭(E 세기) x 자계 진폭(B 세기) => 포인팅 벡터 (전자기파) => 파동 세기
. 포인팅 벡터
. 파동 세기
ㅇ 결국, 전자기파 파동 세기는, 전계 진폭(세기)의 제곱에 비례
- (자기장 보다는 전기장 측정이 더 용이하므로, 전계를 더 많이 취급함 ☞ 전계 세기 참조)
6. [안테나] 안테나 방사 세기 및 방사 패턴
※ 각도(입체각)에 따른 안테나 방사전력 밀도 [W/sr] 표현 ☞ 안테나 방사세기 참조
※ 안테나 방사세기의 도형적 표현 ☞ 방사 패턴 참조