一、定义
辐射能（Radiant Energy）是电磁辐射在发射、传播或吸收过程中所携带的能量，是辐射度学中的基本能量量，用于表征辐射传输的总能量，符号记，符号记为：$Q_e$。

太阳产生电磁辐射

（图像来源：https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energy#/media/File:Sunset_over_the_gulf_of_Mexico_-_iss042e034066.jpg）
（图像来源：https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave#/media/File:Quadrupol_Wave.gif）

国际单位制（SI）：焦耳（J）
数学表达式：$$Q_e = \int_{t_1}^{t_2} \Phi_e(t) dt$$ 式中：$\Phi_e(t)$为随时间变化的辐射通量（单位：瓦特 W），表示单位时间内传输的辐射能量，单位为瓦特（W）；$t_1-t_2$ 为积分时间区间。

对于脉冲辐射，辐射能对应于单个脉冲所包含的总能量；对于连续辐射，辐射能通常通过对给定时间区间内的辐射通量进行积分得到。

二、物理特性
辐射能由电磁辐射携带，并可在真空中以光速 c 传播，在介质中的传播速度则会降低。
在光子模型中，单个光子的能量与频率成正比，其关系为：
$$E = h\nu$$ 其中，$h$ 为普朗克常数，$\nu$为辐射频率。
辐射能可具有不同的光谱分布特性，其能量可分布于不同波长或频率范围。
当电磁辐射被物体吸收时，辐射能通常会转化为热能；在光电材料中，也可通过光电效应转化为电能。

三、与物质的相互作用
当电磁辐射与物质发生相互作用时，辐射能可按照材料的光学特性进行重新分配，主要形式包括：

• 吸收（Absorption）：辐射能被物体吸收后，通常转化为热能；在某些光电材料中，也可转化为电能。
• 反射（Reflection）：辐射能在材料表面发生方向改变并返回原介质。
• 散射（Scattering）：辐射能因介质中的不均匀结构而向不同方向扩散传播。
• 透射（Transmission）：部分辐射能穿过物体并继续传播。

对于不透明物体，入射辐射能通常满足能量守恒关系：
$$\alpha + \rho = 1$$ 其中：$\alpha $为吸收率；$\rho$为反射率。
对于半透明介质，还需考虑透射率$\tau$，其关系为：
$$\alpha + \rho + \tau = 1$$