Densidad de energía radiante

Como la radiación siempre transmite la energía,^[2] es útil preguntarse cuál es la velocidad de transmisión. Si toda la radiación en una ubicación determinada se propaga en la misma dirección, entonces el flujo radiante a través de una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación viene dado por la irradiancia:^[2]

${\displaystyle E_{\mathrm {e} }=cw_{\mathrm {e} },}$

donde c es la velocidad de propagación de la radiación.

Por el contrario, si la intensidad de la radiación es igual en todas las direcciones, como en una cavidad en el caso de un equilibrio termodinámico, entonces la transmisión de energía se describe mejor mediante la radiancia:^[3]

${\displaystyle L_{\mathrm {e} }={\frac {c}{4\pi }}w_{\mathrm {e} }.}$

La salida radiante a través de una pequeña abertura de dicha cavidad es:^[4]

${\displaystyle M_{\mathrm {e} }=\pi L_{\mathrm {e} }={\frac {c}{4}}w_{\mathrm {e} }.}$

Estas relaciones se pueden utilizar, por ejemplo, en la deducción de la ecuación de la radiación del cuerpo negro.

Unidades radiométricas del SI

Magnitud		Unidad		Dimensión	Notas
Nombre	Símbolo[5]	Nombre	Símbolo
Energía radiante	Qe[6]	julio	J	M⋅L2⋅T−2	Energía de la radiación electromagnética.
Densidad de energía radiante	we	julio por metro cúbico	J/m3	M⋅L−1⋅T−2	Energía radiante por unidad de volumen.
Flujo radiante	Φe[6]	vatio	W = J/s	M⋅L2⋅T−3	Energía radiante emitida, reflejada, transmitida o recibida, por unidad de tiempo. A esto a veces también se le llama "potencia radiante", y se llama luminosidad en astronomía.
Flujo espectral	Φe,ν[7]	vatio por hercio	W/Hz	M⋅L2⋅T−2	Flujo radiante por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅nm−1.
	Φe,λ[8]	vatio por metro	W/m	M⋅L⋅T−3
Intensidad radiante	Ie,Ω[9]	vatio por estereorradián	W/sr	M⋅L2⋅T−3	Flujo radiante emitido, reflejado, transmitido o recibido, por unidad de ángulo sólido. Es una cantidad "direccional".
Intensidad espectral	Ie,Ω,ν[7]	vatio por estereorradián por hercio	W⋅sr−1⋅Hz−1	M⋅L2⋅T−2	Intensidad radiante por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅sr−1⋅nm−1. Es una magnitud direccional.
	Ie,Ω,λ[8]	vatio por estereorradián por metro	W⋅sr−1⋅m−1	M⋅L⋅T−3
Radiancia	Le,Ω[9]	vatio por estereorradián por metro cuadrado	W⋅sr−1⋅m−2	M⋅T−3	Flujo radiante emitido, reflejado, transmitido o recibido por una superficie, por unidad de ángulo sólido por unidad de área proyectada. Es una cantidad "direccional", a la que a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Radiancia espectral Intensidad específica	Le,Ω,ν[7]	vatio por estereorradián por metro cuadrado por hercio	W⋅sr−1⋅m−2⋅Hz−1	M⋅T−2	Resplandor de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅sr−1⋅m−2⋅nm−1. Es una cantidad "direccional", a la que a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Le,Ω,λ[8]	vatio por estereorradián por metro cuadrado, por metro	W⋅sr−1⋅m−3	M⋅L−1⋅T−3
Irradiancia Densidad de flujo	Ee[6]	vatio por metro cuadrado	W/m2	M⋅T−3	Flujo radiante recibido por una superficie por unidad de área. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Irradiancia espectral Densidad de flujo espectral	Ee,ν[7]	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m−2⋅Hz−1	M⋅T−2	Irradiancia de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral". Las unidades de densidad de flujo espectral que no pertenecen al SI incluyen jansky (unidad) ((1 Jy = 10−26 W⋅m−2⋅Hz− 1)) y unidad de flujo solar ((1 sfu = 10−22 W⋅m−2⋅Hz−1 = 104 Jy)).
	Ee,λ[8]	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m3	M⋅L−1⋅T−3
Radiosidad	Je[6]	vatio por metro cuadrado	W/m2	M⋅T−3	Flujo radiante que sale (emitido, reflejado y transmitido por) una superficie por unidad de área. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Radiosidad espectral	Je,ν[7]	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m−2⋅Hz−1	M⋅T−2	Radiosidad de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅m−2⋅nm−1. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Je,λ[8]	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m3	M⋅L−1⋅T−3
Salida radiante	Me[6]	vatio por metro cuadrado	W/m2	M⋅T−3	Flujo radiante emitido por una superficie por unidad de área. Este es el componente emitido de la radiosidad. "Emitancia radiante" es un término antiguo para esta cantidad. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Salida espectral	Me,ν[7]	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m−2⋅Hz−1	M⋅T−2	Exitancia radiante de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅m−2⋅nm−1. "Emitancia espectral" es un término antiguo para esta cantidad. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Me,λ[8]	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m3	M⋅L−1⋅T−3
Exposición radiante	He	julio por metro cuadrado	J/m2	M⋅T−2	Energía radiante recibida por una superficie por unidad de área, o equivalentemente irradiancia de una superficie integrada a lo largo del tiempo de irradiación. A esto a veces también se le llama "fluencia radiante".
Exposición espectral	He,ν[8]	julio por metro cuadrado por hercio	J⋅m−2⋅Hz−1	M⋅T−1	Exposición radiante de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en J⋅m−2⋅nm−1. A esto a veces también se le llama "fluencia espectral".
	He,λ[8]	julio por metro cuadrado, por metro	J/m3	M⋅L−1⋅T−2
Véase también: Sistema Internacional de Unidades, Radiometría y Fotometría