Тепловое излучение – это процесс распространения внутренней энергии излучающего тела электромагнитными колебаниями и фотонами. Любые тела, температуры которых выше абсолютного нуля, излучают электромагнитные колебания. Генераторами электромагнитных волн являются заряженные материальные частицы – электроны и ионы, входящие в состав вещества.

Интенсивность теплового излучения зависит от материала и температуры тела, длины волны, состояния поверхности, а для газов еще от толщины слоя и давления. С возрастанием температуры тела энергия излучения увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела.

В отличие от ранее рассмотренных процессов теплообмена, поток лучистой энергии передается как от более нагретого тела к менее нагретому, так и наоборот. Конечный результат такого воздействия и будет количество теплоты, переданной излучением. Тепловое излучение количественно характеризуется полным потоком и плотностью потока.

Суммарная энергия, излучаемая с поверхности тела во всем интервале длин волн спектра в единицу времени, называется интегральным или полным потоком излучения:

где  – энергия, излучаемая с единицы поверхности тела в единицу времени по всем направлениям. Величина E зависит только от температуры и физических свойств тела и называется собственным излучением или излучательной способностью. Она является плотностью теплового потока.

Рис. 10.3. Потоки при лучистом теплообмене

Пусть имеется тело, участвующее в лучистом теплообмене с другими телами (рис. 10.3). На поверхность данного тела падает энергия излучения других тел () – падающее излучение. Эта энергия частично поглощается телом ,  частично отражается  и частично проходит сквозь тело (). Каждая из этих частей характеризуется соответствующими потоками:

 (поглощенного излучения);

 (отраженного излучения);

 (пропускаемого излучения),

где коэффициенты:  – поглощательной способности тела,  – отражательной способности тела,  – пропускательной способности тела.

В соответствии с законом сохранения энергии имеем:

или

.

Каждый из коэффициентов может меняться от 0 до 1:

· если , то , т.е. тело  поглощает всю падающую на них энергию. Такие тела называют абсолютно черными ;

· тело, для которого   отражает всю лучистую энергию и называется абсолютно белым;

· тело, для которого , называют абсолютно прозрачным;

· если , то тело называют полупрозрачным.

Как уже отмечалось, каждое тело характеризуется потоком собственного излучения. Его сумма с потоком отраженного излучения, составляет поток эффективного излучения тела: .