La palabra «radiante» proviene de la palabra «rayo», que se cree que es un paquete de energía que fluye en línea recta desde una fuente a un objetivo. El término «energía radiante» se refiere a la energía electromagnética (EM) media sostenible que se recibe de una fuente, ya sea natural o artificial, a lo largo del tiempo. Cuanto mayor sea la duración de la exposición a la radiación, o energía radiante, mayor será la potencia radiante producida. La energía radiante puede emplearse solo si su fuente, modo de transmisión y objetivo, generalmente un detector o planta de energía, son estables y sostenibles durante un período de tiempo determinado.
Las tres partes de la distribución de energía radiante – la fuente, la transmisión y el objetivo – pueden ilustrarse en un sistema natural. Por ejemplo, la energía radiante de los fotones del sol se transmite a la Tierra y puede alcanzar objetivos naturales como las hojas de los árboles. Comienza el proceso de fotosíntesis, el dióxido de carbono se convierte en glucosa y el árbol desarrolla un almacenamiento de energía química.
La energía EM entrante también se puede transformar en el objetivo en otras formas de energía utilizable. Los municipios, hogares y empresas emplean procesos para aprovechar la energía de diversas fuentes de energía radiante. Esto se hace principalmente para producir electricidad.
El sol es la fuente de radiación EM más cercana a la Tierra, distribuyendo una amplia gama de paquetes de energía, llamados cuantos, que oscilan en varias frecuencias. Cuanto más rápido oscilan los paquetes, mayores cantidades de energía radiante transmiten. La desintegración atómica, debido a la fuerza nuclear débil, y las interacciones atómicas violentas en la evolución de las estrellas producen el espectro completo de energía radiativa. Los detectores que los astrónomos usan para visualizar el universo hacen uso de todo el espectro de frecuencias EM, pero los humanos, que pueden detectar naturalmente la radiación solo en el espectro de luz, han inventado tecnologías para identificar y aprovechar las frecuencias de ondas de radio de baja energía, microondas y ondas infrarrojas. a los rayos X de alta energía.
Como la materia viene en paquetes más pequeños y energéticos, se transmite en el espacio intermedio de tal manera que si uno tratara de encontrar su posición, podría observarla sólo estadísticamente. Según los experimentos, aproximadamente del tamaño de un átomo de hidrógeno, los paquetes de energía se vuelven no locales. Es decir, sus ubicaciones se pueden determinar solo como distribuciones estadísticas, la probabilidad de que el paquete de energía se muestree en un lugar o momento específico.
Los seres humanos crean plantas de energía artificial para capturar la energía radiante y utilizarla de diversas formas. La energía del sol calienta un cuerpo negro, emitiendo ondas infrarrojas, agitando y calentando las moléculas de agua para su uso en el hogar y la industria. Cuando las ondas de luz se ponen en fase, funcionan como láseres para enfocar la energía sobre áreas de superficie pequeñas.
Albert Einstein ganó el Premio Nobel de Física en 1921 por describir el efecto fotoeléctrico que se produce cuando la luz golpea el cableado conductor, lo que hace que fluyan los electrones del metal; La energía fotovoltaica surgió de este descubrimiento. Las microondas calientan los alimentos mediante la interacción de ondas infrarrojas radiantes con moléculas de alimentos. El cálculo de la cantidad de insolación del sol a lo largo del tiempo da a los climatólogos una idea de la potencia radiante disponible para forzar el calentamiento y enfriamiento de la Tierra.