Densidad de flujo espectral

Los términos utilizados para describir la densidad de flujo espectral varían entre campos.

En ocasiones incluyen adjetivos como "electromagnética" o "radiativa" y, a veces se prescinde de la palabra "densidad".

La definición vectorial se refiere a la integral esférica completa de la radiancia espectral (también conocida como intensidad radiativa específica o intensidad específica) en el punto, mientras que la definición escalar se refiere a las muchas integrales hemisféricas posibles de la radiancia espectral (o intensidad específica) en el punto.

denota la radiancia espectral (o intensidad específica) en el punto

[4]​[7]​ Sin embargo, dentro del enfoque vectorial de la definición, existen varias subdefiniciones especializadas.

A veces el investigador solo está interesado en una dirección específica, como por ejemplo la dirección vertical referida a un punto en una atmósfera planetaria o estelar, porque se considera que la atmósfera allí es la misma en todas las direcciones horizontales, de modo que solo la componente vertical del flujo es de interés.

En consecuencia, se considera que los componentes horizontales del flujo se cancelan entre sí por simetría, dejando solo el componente vertical del flujo como distinto de cero.

En este caso[4]​ algunos astrofísicos piensan en términos del flujo astrofísico (densidad), que definen como la componente vertical del flujo (de la definición general anterior) dividida por el número π.

Y a veces[4]​[5]​ los astrofísicos usan el término flujo de Eddington para referirse a la componente vertical del flujo (de la definición general anterior) dividida por el número 4π.

A veces,[9]​ este enfoque se indica mediante el uso del término "flujo hemisférico".

Este investigador piensa en una unidad de área en un plano horizontal, que rodea el punto prescrito.

La medición se puede realizar directamente con un instrumento (como un pirgeómetro) que recoja la radiación medida de una sola vez desde todas las direcciones del hemisferio imaginario.

En un campo radiativo plano horizontal con capas uniformes, los flujos hemisféricos, hacia arriba y hacia abajo, en un punto, se pueden restar para producir lo que a menudo se llama "flujo neto".

La definición del vector es adecuada para el estudio de campos radiativos generales.

La densidad de flujo espectral escalar o hemisférica es conveniente para discusiones en términos del modelo de dos corrientes del campo radiativo, lo que es razonable para un campo que está estratificado uniformemente en capas planas, cuando se elige que la base del hemisferio sea paralela a las capas, y se especifica uno u otro sentido (arriba o abajo).

En un campo radiativo no isotrópico ni homogéneo, la densidad de flujo espectral definida como una función de dirección y sentido con valores escalares contiene mucha más información direccional que la densidad de flujo espectral definida como un vector, pero la información radiométrica completa suele expresarse como la radiancia espectral (o intensidad específica).

Para los presentes propósitos, la luz de una estrella, y para algunos propósitos particulares, la luz del sol, puede tratarse prácticamente como un haz colimado, pero aparte de esto, un haz colimado rara vez se encuentra en la naturaleza,[16]​ aunque los haces producidos artificialmente pueden casi colimarse.

[17]​ La radiancia espectral (o intensidad específica) es adecuada para la descripción de un campo radiativo no colimado.

Las integrales de radiancia espectral (o intensidad específica) con respecto al ángulo sólido, utilizadas anteriormente, son singulares para haces exactamente colimados, o pueden interpretarse mediante las funciones delta de Dirac.

[7]​[19]​[20]​ A veces es más conveniente mostrar espectros gráficos con ejes verticales que muestren la densidad de flujo espectral relativa.

Las densidades de flujo espectral relativas se expresan como números puros sin unidades.

Por ejemplo, si se quiere mostrar cómo varían los espectros de un cuerpo negro como fuente con la temperatura absoluta, no es necesario mostrar los valores absolutos.